JPWO2018124046A1 - Imaging device, camera, and imaging method - Google Patents

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Abstract

撮像装置(1)は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材(111)と、光電変換部材(111)によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路(21)と、複数の画素回路(21)のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路(130)と、読み出し回路(130)によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路(140)とを含む撮像素子(10)と、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の光電変換部材(111)によって生成される電荷による、上記出力画像への影響を低減する低減部(40)とを備える。The imaging device (1) is generated by the photoelectric conversion member (111) that generates a charge by the internal photoelectric effect by receiving light in the exposure state to which the voltage of the first predetermined range is applied, and the photoelectric conversion member (111) Read out by the read out circuit (130), which reads out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits (21) storing the charge in pixel units, and each of the plurality of pixel circuits (21) An imaging device (10) including an output circuit (140) for outputting an output image composed of pixel values based on respective charge amounts, and a photoelectric conversion member (111) in a light shielding state to which a voltage of a second predetermined range is applied And a reduction unit (40) for reducing the influence on the output image by the charge generated by the

Description

画像を撮像する撮像装置、カメラ、及び撮像方法に関する。   The present invention relates to an imaging device for capturing an image, a camera, and an imaging method.

従来、イメージセンサを用いて画像を撮像する撮像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   BACKGROUND Conventionally, an imaging device that captures an image using an image sensor is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−042180号公報JP, 2008-042180, A

撮像装置には、撮像する画像における画質の向上が望まれる。   The image pickup apparatus is desired to improve the image quality of an image to be picked up.

そこで、本開示は、撮像する画像における画質を、従来の撮像装置によって撮像される画像における画質に対して向上し得る撮像装置、カメラ、及び撮像方法を提供することを目的とする。   Then, this indication aims at providing an imaging device, a camera, and an imaging method which can improve the image quality in the image to picturize to the image quality in the image picturized by the conventional imaging device.

本開示の一態様に係る撮像装置は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減部とを備える。   An imaging device according to an aspect of the present disclosure includes a photoelectric conversion member that generates a charge by an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, and a charge generated by the photoelectric conversion member A plurality of pixel circuits for storing pixels in pixel units, a read out circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits, and a pixel value based on each of the charge amounts read out by the read out circuit. An image pickup element including an output circuit for outputting an output image; and a reduction unit for reducing an influence on the output image due to charges generated by the photoelectric conversion member in a light shielding state to which a voltage of a second predetermined range is applied. Equipped with

本開示の一態様に係る撮像装置は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御部とを備える。   An imaging device according to an aspect of the present disclosure is a photoelectric conversion member that generates a charge due to an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, the first predetermined being applied According to the voltage of the range, the higher the voltage, the higher the photoelectric conversion efficiency, and the photoelectric conversion member that generates the electric charge, and the plurality of electric charges generated by the photoelectric conversion member are accumulated in pixel units. A pixel circuit, a readout circuit for reading out the amount of charge stored in each of the plurality of pixel circuits, and an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the amounts of charge read out by the readout circuit And a voltage control unit that controls a voltage applied to the photoelectric conversion member.

本開示の一態様に係るカメラは、上記撮像装置と、前記撮像素子に外部の光を集光するレンズとを備える。   A camera according to an aspect of the present disclosure includes the imaging device and a lens configured to condense external light on the imaging device.

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子と低減部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、前記出力回路が、出力画像を出力する出力ステップと、前記低減部が、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減ステップとを含む。   An imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by an imaging device including an imaging element and a reduction unit, wherein the imaging element receives light in an exposure state in which a voltage of a first predetermined range is applied. The photoelectric conversion member that generates charges by the internal photoelectric effect, a plurality of pixel circuits that accumulate the charges generated by the photoelectric conversion members in pixel units, and the charge amounts accumulated in each of the plurality of pixel circuits An output step of outputting an output image, the output circuit outputting an output image, and an output circuit outputting an output image consisting of pixel values based on respective charge amounts read out by the read out circuit; A reduction step for reducing the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member in the light shielding state to which the voltage of the second predetermined range is applied. Including the door.

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子と電圧制御部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、前記電圧制御部が、前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御ステップと、前記出力回路が、前記出力画像を出力する出力ステップとを含む。   An imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by an imaging device including an imaging element and a voltage control unit, and the imaging element receives light in an exposure state in which a voltage of a first predetermined range is applied. A photoelectric conversion member for generating charges by internal photoelectric effect, wherein the generation of the charges is such that the higher the voltage is, the higher the photoelectric conversion efficiency according to the voltage of the first predetermined range to be applied. , A plurality of pixel circuits for storing the charge generated by the photoelectric conversion member in pixel units, a readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits, and the readout And an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the charge amounts read by the circuit, wherein the voltage control unit is configured to output a voltage applied to the photoelectric conversion member. A voltage control step Gosuru, the output circuit, and an output step of outputting the output image.

上記本開示に係る撮像装置、カメラ、及び撮像方法によると、撮像する画像における画質を、従来の撮像装置によって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   According to the imaging device, the camera, and the imaging method according to the present disclosure, the image quality of an image to be captured can be improved relative to the image quality of an image captured by a conventional imaging device.

図1は、実施の形態1に係るカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a camera according to the first embodiment. 図2は、実施の形態1に係る撮像素子の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the imaging device according to the first embodiment. 図3Aは、実施の形態1に係る光電変換素子の平面図である。FIG. 3A is a plan view of the photoelectric conversion element according to the first embodiment. 図3Bは、実施の形態1に係る光電変換素子の側面図である。FIG. 3B is a side view of the photoelectric conversion element according to Embodiment 1. 図4は、実施の形態1に係る画素回路の構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the pixel circuit according to the first embodiment. 図5Aは、撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。FIG. 5A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal. 図5Bは、実施の形態1に係る撮像素子の動作を示すタイミング図である。FIG. 5B is a timing chart showing the operation of the imaging device according to Embodiment 1. 図6は、実施の形態2に係るカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a camera according to Embodiment 2. 図7は、実施の形態2に係る撮像素子の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an imaging device according to Embodiment 2. 図8は、実施の形態2に係る画素回路の構成を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the pixel circuit according to the second embodiment. 図9Aは、撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。FIG. 9A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal. 図9Bは、実施の形態2に係る撮像素子の状態を示すタイミング図である。FIG. 9B is a timing chart showing the state of the imaging device according to Embodiment 2. 図10は、遮光漏れの期間を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic view showing a period of light blocking leakage. 図11は、実施の形態3に係るカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a camera according to Embodiment 3. 図12Aは、撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。FIG. 12A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal. 図12Bは、絞り量指定信号のタイミング図である。FIG. 12B is a timing diagram of the aperture amount designation signal. 図12Cは、最大絞り量信号のタイミング図である。FIG. 12C is a timing diagram of the maximum aperture amount signal. 図12Dは、実施の形態3に係る絞りの状態を示すタイミング図である。FIG. 12D is a timing chart showing the state of the aperture according to Embodiment 3. 図12Eは、実施の形態3に係る撮像素子の状態を示すタイミング図である。FIG. 12E is a timing chart showing the state of the imaging device according to Embodiment 3. 図13は、実施の形態4に係るカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a camera according to Embodiment 4. 図14は、実施の形態4に係る撮像素子の構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of an imaging device according to Embodiment 4. 図15Aは、撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。FIG. 15A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal. 図15Bは、絞り量指定信号Bのタイミング図である。FIG. 15B is a timing diagram of the aperture amount designation signal B. 図15Cは、印加電圧変更信号のタイミング図である。FIG. 15C is a timing diagram of the applied voltage change signal. 図15Dは、実施の形態4に係る光電変換部材に集光される外部の光の光量のタイミング図である。FIG. 15D is a timing diagram of the light quantity of the external light collected on the photoelectric conversion member according to the fourth embodiment. 図15Eは、実施の形態4に係る光電変換部材へ印加される電圧のタイミング図である。FIG. 15E is a timing diagram of voltages applied to the photoelectric conversion member according to the fourth embodiment. 図15Fは、実施の形態4に係る光電変換部材における光電変換効率のタイミング図である。FIG. 15F is a timing diagram of the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member according to Embodiment 4. 図16は、実施の形態5に係るカメラの構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a camera according to Embodiment 5. 図17は、参照ライブビュー画像の一具体例である。FIG. 17 is a specific example of the reference live view image. 図18Aは、実施の形態5に係る撮像素子の状態を示すタイミング図である。FIG. 18A is a timing chart showing the state of the imaging device according to Embodiment 5. 図18Bは、実施の形態5に係る光電変換部材に印加される電圧のタイミング図である。FIG. 18B is a timing diagram of voltages applied to the photoelectric conversion member according to the fifth embodiment. 図19Aは、撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。FIG. 19A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal. 図19Bは、印加電圧値信号のタイミング図である。FIG. 19B is a timing diagram of an applied voltage value signal. 図19Cは、実施の形態5に係る撮像素子の状態を示すタイミング図である。FIG. 19C is a timing chart showing the state of the imaging device according to Embodiment 5. 図19Dは、実施の形態5に係る光電変換部材に印加される電圧のタイミング図である。FIG. 19D is a timing diagram of voltages applied to the photoelectric conversion member according to the fifth embodiment. 図20Aは、変形例に係るデジタルスチルカメラの斜視図である。FIG. 20A is a perspective view of a digital still camera according to a modification. 図20Bは、変形例に係るビデオカメラの斜視図である。FIG. 20B is a perspective view of a video camera according to a modification.

以下、実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。   Hereinafter, the embodiment will be described in detail. The embodiments described below each show a preferable specific example of the present disclosure. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present disclosure. The present disclosure is limited only by the claims. Therefore, among the components in the following embodiments, components not described in the independent claim of the present disclosure constitute a more preferable form although it is not necessary to achieve the problems of the present disclosure. It is described as a thing.

(実施の形態1)
ここでは、画像を撮像する撮像装置1について、図面を参照しながら説明する。
Embodiment 1
Here, the imaging device 1 for capturing an image will be described with reference to the drawings.

[1−1.構成]
図1は、実施の形態1に係るカメラ200の構成を示すブロック図である。
[1-1. Constitution]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera 200 according to the first embodiment.

カメラ200は、レンズ鏡筒230と、撮像装置1とを備えている。そして、レンズ鏡筒230は、光学系210と、レンズ駆動部220とを備えている。   The camera 200 includes a lens barrel 230 and the imaging device 1. The lens barrel 230 includes an optical system 210 and a lens driving unit 220.

光学系210は、撮像装置1の撮像素子10に外部の光を集光する1以上のレンズから構成されている。具体的には、光学系210は、ズームレンズ211、手振れ補正レンズ212、フォーカスレンズ213、絞り214により構成される。ズームレンズ211を光軸210Aに沿って移動させることにより、被写体像の拡大、縮小をすることができる。また、フォーカスレンズ213を光軸210Aに沿って移動させることにより被写体像のフォーカスを調整することができる。また、手振れ補正レンズ212は、光学系210の光軸210Aに垂直な面内で移動可能である。カメラ200のブレを打ち消す方向に手振れ補正レンズ212を移動することで、カメラ200のブレが撮像画像に与える影響を低減できる。また、絞り214は光軸210A上に位置する開口部214Aを有し、使用者の設定に応じて若しくは自動で開口部214Aの大きさを調整し、透過する光の量を調整する。   The optical system 210 is configured of one or more lenses that condense external light on the imaging device 10 of the imaging device 1. Specifically, the optical system 210 includes a zoom lens 211, a camera shake correction lens 212, a focus lens 213, and an aperture 214. By moving the zoom lens 211 along the optical axis 210A, the subject image can be enlarged or reduced. Also, by moving the focus lens 213 along the optical axis 210A, the focus of the subject image can be adjusted. The camera shake correction lens 212 is movable in a plane perpendicular to the optical axis 210A of the optical system 210. By moving the camera shake correction lens 212 in the direction that cancels out the shake of the camera 200, the influence of the shake of the camera 200 on the captured image can be reduced. The aperture 214 has an opening 214A located on the optical axis 210A, and adjusts the size of the opening 214A according to the setting of the user or automatically to adjust the amount of light to be transmitted.

レンズ駆動部220は、ズームレンズ211を駆動するズームアクチュエータや、手振れ補正レンズ212を駆動する手ブレ補正アクチュエータや、フォーカスレンズ213を駆動するフォーカスアクチュエータや、絞り214を駆動する絞りアクチュエータを含む。そして、レンズ駆動部220は、上記のズームアクチュエータや、フォーカスアクチュエータや、手ブレ補正アクチュエータや、絞りアクチュエータを制御する。   The lens drive unit 220 includes a zoom actuator for driving the zoom lens 211, a camera shake correction actuator for driving the camera shake correction lens 212, a focus actuator for driving the focus lens 213, and a diaphragm actuator for driving the diaphragm 214. The lens drive unit 220 controls the zoom actuator, the focus actuator, the camera shake correction actuator, and the aperture actuator described above.

撮像装置1は、撮像素子10と、制御部20と、低減部40と、画像処理部260と、メモリ270と、カードスロット290と、内部メモリ340と、操作部材310と、表示モニタ320とを含んで構成される。   The imaging device 1 includes an imaging element 10, a control unit 20, a reduction unit 40, an image processing unit 260, a memory 270, a card slot 290, an internal memory 340, an operation member 310, and a display monitor 320. It comprises.

撮像素子10は、画像を撮像して出力する。   The imaging element 10 captures and outputs an image.

低減部40は、撮像素子10から出力された画像を補正する。低減部40は、一例として、メモリ(図示されず。)に記憶されるプログラムをプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   The reducing unit 40 corrects the image output from the imaging device 10. The reducing unit 40 is realized, for example, by a processor (not shown) executing a program stored in a memory (not shown).

画像処理部260は、撮像素子10で生成された画像データ(ここでは、低減部40によって補正された画像)に対して各種処理を施し、表示モニタ320に表示するための画像データを生成したり、メモリカード300に格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部260は、撮像素子10で生成された画像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正などの各種処理を行う。また、画像処理部260は、撮像素子10で生成された画像データを、H.264規格やMPEG2規格に準拠した圧縮形式等により圧縮する。画像処理部260は、一例として、メモリ(図示されず。)に記憶されるプログラムをプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   The image processing unit 260 performs various processes on the image data (here, the image corrected by the reduction unit 40) generated by the imaging device 10 to generate image data to be displayed on the display monitor 320. , And generates image data to be stored in the memory card 300. For example, the image processing unit 260 performs various types of processing such as gamma correction and white balance correction on the image data generated by the imaging device 10. In addition, the image processing unit 260 causes the image data generated by the imaging device 10 to be converted to H.264. It is compressed by a compression format or the like conforming to the H.264 standard or the MPEG2 standard. The image processing unit 260 is realized, for example, by a processor (not shown) executing a program stored in a memory (not shown).

制御部20は、撮像素子10の動作を制御する。また、制御部20は、カメラ200全体を制御する。制御部20は、一例として、内部メモリ340に記録されたプログラムを、一時的な記憶を行うメモリ270に展開し、制御部20内のプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   The control unit 20 controls the operation of the imaging device 10. Further, the control unit 20 controls the entire camera 200. As an example, control unit 20 develops a program recorded in internal memory 340 in memory 270 for temporary storage, and is implemented by execution by a processor (not shown) in control unit 20. .

メモリ270は、画像処理部360及び制御部20のワークメモリとしても機能する。メモリ270は、例えば、DRAM、SRAMなどで実現できる。   The memory 270 also functions as a work memory of the image processing unit 360 and the control unit 20. The memory 270 can be realized by, for example, a DRAM, an SRAM, or the like.

カードスロット390はメモリカード300を着脱可能に保持する。カードスロット290は機械的及び電気的にメモリカード300と接続可能である。メモリカード300は不揮発性フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、画像処理部260で生成された画像ファイル等のデータを格納できる。   The card slot 390 detachably holds the memory card 300. The card slot 290 can be mechanically and electrically connected to the memory card 300. The memory card 300 includes a non-volatile flash memory, a ferroelectric memory, and the like therein, and can store data such as an image file generated by the image processing unit 260.

内部メモリ340は、不揮発性フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ340は、カメラ200全体を制御するための制御プログラム等を記憶する。   The internal memory 340 is configured by a non-volatile flash memory, a ferroelectric memory, or the like. The internal memory 340 stores a control program for controlling the entire camera 200 and the like.

操作部材310は使用者からの操作を受け付けるユーザーインターフェースの総称である。操作部材310は、例えば、使用者からの操作を受け付ける十字キーや決定釦等を含む。   The operation member 310 is a generic name of a user interface that receives an operation from the user. The operation member 310 includes, for example, a cross key, an enter button, and the like that receive an operation from the user.

表示モニタ320は、撮像素子10で生成された画像データが示す画像や、メモリカード300から読み出された画像データが示す画像を表示できる画面320Aを有する。また、表示モニタ320は、カメラ200の各種設定を行うための各種メニュー画面等も画面320Aに表示できる。表示モニタ320の画面320A上にはタッチパネル320Bが配置されている。タッチパネル320Bはユーザによりタッチされて各種タッチ操作を受け付けることができる。タッチパネル320Bに対するタッチ操作が示す指示は制御部20に通知され各種処理が行われる。   The display monitor 320 has a screen 320A on which an image represented by image data generated by the imaging device 10 and an image represented by image data read from the memory card 300 can be displayed. The display monitor 320 can also display various menu screens and the like for performing various settings of the camera 200 on the screen 320A. A touch panel 320B is disposed on the screen 320A of the display monitor 320. The touch panel 320B can be touched by the user to receive various touch operations. An instruction indicated by a touch operation on the touch panel 320B is notified to the control unit 20, and various processes are performed.

以下、これら撮像装置1の構成要素のうち、撮像素子10と、制御部20と、低減部40とについて、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, among the components of the imaging device 1, the imaging device 10, the control unit 20, and the reduction unit 40 will be described in more detail.

図2は、撮像素子10の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the imaging device 10. As shown in FIG.

同図に示されるように、撮像素子10は、光電変換素子110と、画素回路アレイ120と、読み出し回路130と、出力回路140と、行走査回路150と、タイミング制御回路160と、電圧印加回路170とを含んで構成される。   As shown in the figure, the image pickup device 10 includes a photoelectric conversion element 110, a pixel circuit array 120, a readout circuit 130, an output circuit 140, a row scanning circuit 150, a timing control circuit 160, and a voltage application circuit. And 170.

図3Aは、光電変換素子110の平面図であり、図3Bは、光電変換素子110の側面図である。   FIG. 3A is a plan view of the photoelectric conversion element 110, and FIG. 3B is a side view of the photoelectric conversion element 110.

図3A、図3Bに示されるように、光電変換素子110は、薄膜状の光電変換部材111と、光電変換部材111の上面に密着する上部透明電極112と、光電変換部材111の下面に密着する、N行M列(N、Mは、1以上の整数。)の二次元アレイ状に配置されたN×M枚の下部画素電極113とを含んで構成される。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the photoelectric conversion element 110 adheres to the thin film photoelectric conversion member 111, the upper transparent electrode 112 in close contact with the upper surface of the photoelectric conversion member 111, and the lower surface of the photoelectric conversion member 111. , And N × M lower pixel electrodes 113 arranged in a two-dimensional array of N rows and M columns (N and M are integers of 1 or more).

光電変換部材111は、0Vを含まない第1所定範囲の電圧が印加された状態(以下、この状態のことを「露光状態」と呼ぶ。)において受光することで内部光電効果による電荷を生成する。また、光電変換部材111は、印加される上記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように上記電荷の生成を行う。   The photoelectric conversion member 111 generates charges by the internal photoelectric effect by receiving light in a state where a voltage in a first predetermined range not including 0 V is applied (hereinafter, this state is referred to as “exposure state”). . Further, the photoelectric conversion member 111 generates the charge so that the photoelectric conversion efficiency becomes higher as the voltage is higher according to the voltage in the first predetermined range to be applied.

ここでは、光電変換部材111が、上記特性を有する有機薄膜であるとして説明する。すなわち、この実施の形態1においては、撮像素子10が、有機薄膜を光電変換部材とする有機CMOSイメージセンサである場合の例となっている。   Here, the photoelectric conversion member 111 is described as an organic thin film having the above-described characteristics. That is, in the first embodiment, the image sensor 10 is an example of an organic CMOS image sensor using an organic thin film as a photoelectric conversion member.

この光電変換部材111は、理想的には、第1所定範囲以下の範囲である、0Vを含む第2所定範囲の電圧が印加された状態(以下、この状態のことを「遮光状態」と呼ぶ。)において受光しても、内部光電効果による電荷を生成しないことが望まれる。   The photoelectric conversion member 111 is ideally in a state in which a voltage in a second predetermined range including 0 V, which is a range equal to or less than a first predetermined range, is applied (hereinafter, this state is referred to as “light-shielded state” It is desirable not to generate charge due to the internal photoelectric effect even when light is received in.

しかしながら、光電変換部材111の製造過程において、製造材料に混入する不純物濃度の管理精度、製造工程の管理精度等に起因して、実際に製造される光電変換部材111では、遮光状態において受光することで内部光電効果による電荷が若干量生成されてしまう。以下、遮光状態において受光することで内部光電効果による電荷が若干量生成されてしまう現象のことを「遮光漏れ」と呼ぶ。   However, in the process of manufacturing the photoelectric conversion member 111, the photoelectric conversion member 111 which is actually manufactured receives light in a light shielding state due to the management accuracy of the impurity concentration mixed in the manufacturing material, the management accuracy of the manufacturing process, etc. Therefore, a small amount of charge is generated due to the internal photoelectric effect. Hereinafter, a phenomenon in which a small amount of charge is generated due to the internal photoelectric effect by receiving light in a light blocking state is referred to as “light blocking leakage”.

上部透明電極112は、光電変換部材111の上面の全体に、下面に対して0を含む電位差を生じさせる電圧を印加する、透明な電極である。   The upper transparent electrode 112 is a transparent electrode that applies a voltage that causes a potential difference including 0 with respect to the lower surface to the entire upper surface of the photoelectric conversion member 111.

下部画素電極113は、光電変換部材111の下面の全体を覆うように、N行M列の二次元アレイ状に配置された電極である。   The lower pixel electrode 113 is an electrode arranged in a two-dimensional array of N rows and M columns so as to cover the entire lower surface of the photoelectric conversion member 111.

下部画素電極113は、光電変換部材111で生成される電荷のうち、自身の近傍において生成される電荷を集電する。   The lower pixel electrode 113 collects a charge generated in the vicinity of itself among the charges generated by the photoelectric conversion member 111.

再び、図2に戻って、撮像素子10の説明を続ける。   Referring back to FIG. 2 again, the description of the imaging device 10 will be continued.

画素回路アレイ120は、N×M個の画素回路21が、N行M列の二次元アレイ状に配置されてなる半導体デバイスであって、光電変換素子110の下面側に、光電変換素子110に重ね合わされて配置される。   The pixel circuit array 120 is a semiconductor device in which N × M pixel circuits 21 are arranged in a two-dimensional array of N rows and M columns, and the photoelectric conversion element 110 is formed on the lower surface side of the photoelectric conversion element 110. It is arranged in layers.

画素回路アレイ120において、各画素回路21は、撮像素子10を平面視した場合において、画素回路21それぞれの位置が、下部画素電極113それぞれの位置と、一対一に対応付けられて重なるように配置されている。   In the pixel circuit array 120, the pixel circuits 21 are arranged such that the positions of the pixel circuits 21 overlap the positions of the lower pixel electrodes 113 in a one-to-one correspondence, when the imaging device 10 is viewed in plan. It is done.

図4は、画素回路21の構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the pixel circuit 21. As shown in FIG.

同図に示されるように、画素回路21は、リセットトランジスタ22と、増幅トランジスタ23と、選択トランジスタ24と、電荷蓄積ノード25とを含んで構成される。   As shown in the figure, the pixel circuit 21 is configured to include a reset transistor 22, an amplification transistor 23, a selection transistor 24, and a charge storage node 25.

電荷蓄積ノード25は、自身の属する画素回路21に対応する下部画素電極113と、リセットトランジスタ22のソースと、増幅トランジスタ23のゲートとに接続され、接続される下部画素電極113によって集電された電荷を蓄積する。   The charge storage node 25 is connected to the lower pixel electrode 113 corresponding to the pixel circuit 21 to which it belongs, the source of the reset transistor 22 and the gate of the amplification transistor 23, and is collected by the lower pixel electrode 113 connected. Accumulate charge.

リセットトランジスタ22は、ゲートにリセット信号線51が接続され、ドレインにリセット電圧VRSTが供給され、ソースに電荷蓄積ノード25が接続される。   The reset transistor 22 has a gate connected to the reset signal line 51, a drain supplied with the reset voltage VRST, and a source connected to the charge storage node 25.

リセットトランジスタ22は、行走査回路150(後述)からリセット信号線51を介して配送されるリセット信号によってオンにされることで、電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷の量をリセット(初期化)する。   The reset transistor 22 is turned on by a reset signal delivered from the row scanning circuit 150 (described later) via the reset signal line 51, thereby resetting (initializing) the amount of charge stored in the charge storage node 25. Do.

増幅トランジスタ23は、ゲートに電荷蓄積ノード25が接続され、ドレインに電源電圧VDDが供給され、ソースに選択トランジスタ24のドレインが接続される。   In the amplification transistor 23, the charge storage node 25 is connected to the gate, the power supply voltage VDD is supplied to the drain, and the drain of the selection transistor 24 is connected to the source.

増幅トランジスタ23のゲートには、電荷蓄積ノード25に蓄積される電荷に応じた電圧が印加される。   A voltage corresponding to the charge stored in the charge storage node 25 is applied to the gate of the amplification transistor 23.

このため、増幅トランジスタ23は、選択トランジスタ24がオン状態の場合に、電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷に応じた電流を流す電流源として機能する。   For this reason, the amplification transistor 23 functions as a current source for causing a current according to the charge stored in the charge storage node 25 to flow when the selection transistor 24 is in the on state.

選択トランジスタ24は、ゲートに選択信号線52が接続され、ドレインに増幅トランジスタ23のソースが接続され、ソースに垂直信号線32が接続される。   The selection transistor 24 has a gate connected to the selection signal line 52, a drain connected to the source of the amplification transistor 23, and a source connected to the vertical signal line 32.

選択トランジスタ24は、行走査回路150(後述)から選択信号線52を介して配送される選択信号によってオンにされることで、増幅トランジスタ23に流れる電流を垂直信号線32に出力する。   The selection transistor 24 is turned on by a selection signal delivered from the row scanning circuit 150 (described later) via the selection signal line 52, and outputs the current flowing to the amplification transistor 23 to the vertical signal line 32.

後述するように、垂直信号線32に出力される電流の電流量が、列読み出し回路31(後述)によって検知されることで、選択信号によってオンされた選択トランジスタ24を含む画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷の量が読み出される。   As described later, the amount of current of the current output to the vertical signal line 32 is detected by the column readout circuit 31 (described later), whereby charge storage of the pixel circuit 21 including the selection transistor 24 turned on by the selection signal is performed. The amount of charge stored at node 25 is read out.

画素回路21は、上記構成により、光電変換部材111によって生成された電荷を画素単位で集電する。そして、画素回路21は、電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷の量が非破壊で読み出される。   With the above configuration, the pixel circuit 21 collects the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in units of pixels. Then, in the pixel circuit 21, the amount of charge accumulated in the charge accumulation node 25 is read out nondestructively.

再び、図2に戻って、撮像素子10の説明を続ける。   Referring back to FIG. 2 again, the description of the imaging device 10 will be continued.

行走査回路150は、下記蓄積電荷量リセット機能と下記読み出し画素回路選択機能とを有する。   The row scanning circuit 150 has the following accumulated charge amount reset function and the following readout pixel circuit selection function.

蓄積電荷量リセット機能は、画素回路アレイ120を構成する画素回路21それぞれにおける電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷をリセットするためのリセット信号を画素回路21それぞれに接続されるリセット信号線51を介して配送する機能である。   The stored charge amount reset function is performed by using a reset signal line 51 connected to each of the pixel circuits 21 for resetting the charge stored in the charge storage node 25 in each of the pixel circuits 21 constituting the pixel circuit array 120. Delivery function.

これにより、画素回路アレイ120に含まれる全ての画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷のリセットは略同一タイミングで実行される。   As a result, the reset of the charges accumulated in the charge accumulation nodes 25 of all the pixel circuits 21 included in the pixel circuit array 120 is performed at substantially the same timing.

読み出し画素回路選択機能とは、画素回路アレイ120において、読み出し回路130に最も遠い側の行(第1行)から、読み出し回路130に最も近い側の行(第N行)へと1行ずつ順に、所定時間Δt間隔で、該当行に属する画素回路21それぞれにおける選択トランジスタ24をオンにするための選択信号を、該当行に属する画素回路21それぞれに接続される選択信号線52を介して配送する機能である。   In the read pixel circuit selection function, in the pixel circuit array 120, a row (first row) farthest from the read circuit 130 to a row closest to the read circuit 130 (Nth row) are sequentially arranged one by one. A selection signal for turning on the selection transistor 24 in each of the pixel circuits 21 belonging to the corresponding row is delivered via the selection signal line 52 connected to each of the pixel circuits 21 belonging to the corresponding row at predetermined time intervals Δt. It is a function.

これにより、画素回路アレイ120に含まれる全ての画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷量の読み出しは、読み出し回路130(後述)によって、第1行から第N行まで行単位で順に実行され、第1行に属する画素回路21についての読み出しが開始されてから、第N行に属する画素回路21についての読み出しが完了するまで、N×Δtの期間を要する。   Thereby, the readout of the charge amount stored in the charge storage nodes 25 of all the pixel circuits 21 included in the pixel circuit array 120 is sequentially performed in units of rows from the first row to the N-th row by the readout circuit 130 (described later). It takes N.times..DELTA.t period from the start of readout of the pixel circuits 21 belonging to the first row to the completion of readout of the pixel circuits 21 belonging to the Nth row.

読み出し回路130は、画素回路アレイ120を構成する画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷の量を読み出す。   The readout circuit 130 reads out the amount of charge stored in each of the pixel circuits 21 constituting the pixel circuit array 120.

読み出し回路130は、画素回路アレイ120のM個の列それぞれに対応するM個の列読み出し回路31を含んで構成される。   The readout circuit 130 includes M column readout circuits 31 corresponding to each of the M columns of the pixel circuit array 120.

列読み出し回路31は、対応する列に属する画素回路21それぞれに接続される垂直信号線32を介して、選択信号によってオンとなっている選択トランジスタ24を含む画素回路21(この画素回路21のことを、「読み出し対象の画素回路21」とも呼ぶ。)の増幅トランジスタ23に流れる電流量を検知することで、読み出し対象の画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷の量を読み出して、読み出した電荷の量を示すKビット(Kは、正の整数、例えば8)のデジタル信号を、読み出し対象の画素回路21の画素値として出力する。   The column readout circuit 31 includes a pixel circuit 21 (this pixel circuit 21 includes a selection transistor 24 turned on by a selection signal via a vertical signal line 32 connected to each of the pixel circuits 21 belonging to the corresponding column). Is also referred to as “pixel circuit 21 to be read out.” By detecting the amount of current flowing in the amplification transistor 23 of “the read out pixel circuit 21”, the amount of charge stored in the charge storage node 25 of the pixel circuit 21 to be read out A K-bit (K is a positive integer, for example, 8) digital signal indicating the amount of charge read out is output as the pixel value of the pixel circuit 21 to be read.

出力回路140は、読み出し回路130から出力された画素値からなる出力画像を出力する。すなわち、出力回路140は、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する。   The output circuit 140 outputs an output image composed of pixel values output from the readout circuit 130. That is, the output circuit 140 outputs an output image composed of pixel values based on the respective charge amounts read by the reading circuit 130.

電圧印加回路170は、光電変換部材111に電圧を印加する。より具体的には、電圧印加回路170は、上部透明電極112の電圧を制御することで、光電変換部材111の上面と下面との間に電圧を印加する。   The voltage application circuit 170 applies a voltage to the photoelectric conversion member 111. More specifically, the voltage application circuit 170 applies a voltage between the upper surface and the lower surface of the photoelectric conversion member 111 by controlling the voltage of the upper transparent electrode 112.

タイミング制御回路160は、行走査回路150の動作タイミングと、読み出し回路130の動作タイミングと、電圧印加回路170の動作タイミングとを制御する。すなわち、タイミング制御回路160は、行走査回路150による、蓄積電荷量リセット機能を実行するタイミングと、読み出し画素回路選択機能を実行するタイミングとを制御し、読み出し回路130による、選択信号によって選択された画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷の量を読み出すタイミングを制御し、電圧印加回路170による、光電変換素子110を露光状態とするタイミングと、光電変換素子110を遮光状態とするタイミングとを制御する。   The timing control circuit 160 controls the operation timing of the row scanning circuit 150, the operation timing of the read circuit 130, and the operation timing of the voltage application circuit 170. That is, the timing control circuit 160 controls the timing for executing the stored charge amount reset function by the row scanning circuit 150 and the timing for executing the readout pixel circuit selection function, and the timing control circuit 160 is selected by the selection signal by the readout circuit 130. The timing at which the amount of charge stored in the charge storage node 25 of the pixel circuit 21 is read is controlled, and the timing at which the photoelectric conversion element 110 is exposed by the voltage application circuit 170 and the photoelectric conversion element 110 is blocked. Control the timing.

再び、図1に戻って、撮像装置1の説明を続ける。   Returning to FIG. 1 again, the description of the imaging device 1 will be continued.

制御部20は、下記撮像制御機能を有する。   The control unit 20 has the following imaging control function.

撮像制御機能とは、撮像素子10に画像を撮像させて、出力画像を出力させる機能である。より具体的には、撮像素子10に対して、撮像を開始させるタイミングで撮像開始信号を出力し、撮像開始信号を出力してから、所定の露光期間T1経過したタイミングで、撮像終了信号を出力することで、撮像素子10に上記画像の撮像を実行させる機能である。   The imaging control function is a function that causes the imaging element 10 to capture an image and output an output image. More specifically, an imaging start signal is output to the imaging element 10 at the timing to start imaging, and an imaging end signal is output at a timing when a predetermined exposure period T1 has elapsed after the imaging start signal is output. This is a function that causes the imaging element 10 to capture the image.

図5Aは、制御部20によって出力される撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。   FIG. 5A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal output by the control unit 20.

図5Aに示されるように、制御部20は、撮像素子10に対して、撮像開始信号と撮像終了信号とを、撮像開始信号の出力よりも撮像終了信号の出力の方が露光期間T1だけ遅延するように出力する。   As shown in FIG. 5A, the control unit 20 causes the imaging element 10 to delay the output of the imaging end signal by the exposure period T1 rather than the output of the imaging start signal and the imaging start signal. Output as you do.

撮像素子10は、制御部20から出力された撮像開始信号を受け取ると、タイミング制御回路160が、(1)電圧印加回路170の動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、光電変換部材111に印加する電圧を、第1所定範囲内の第1電圧とし、(2)行走査回路150の動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、行走査回路150に蓄積電荷量リセット機能を実行させる。   When the imaging device 10 receives the imaging start signal output from the control unit 20, the timing control circuit 160 (1) controls the operation timing of the voltage application circuit 170 and performs photoelectric conversion at the timing when the imaging start signal is received. The voltage applied to the member 111 is a first voltage within a first predetermined range, and (2) the operation timing of the row scanning circuit 150 is controlled to receive the imaging start signal, the amount of charge accumulated in the row scanning circuit 150 Execute reset function.

そして、撮像素子10は、制御部20から出力された撮像終了信号を受け取ると、タイミング制御回路160が、(1)電圧印加回路170の動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、光電変換部材111に印加する電圧を、第2範囲内の第2電圧とし、(2)行走査回路150の動作タイミングと、読み出し回路130の動作タイミングとを制御して、撮像終了信号を受け取るタイミングで、画素回路アレイ120を構成する全画素回路21に対する、電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷量の読み出しを開始する。   Then, when the imaging element 10 receives the imaging end signal output from the control unit 20, the timing control circuit 160 controls (1) the operation timing of the voltage application circuit 170 to receive the imaging start signal, The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is a second voltage within the second range, (2) the operation timing of the row scanning circuit 150 and the operation timing of the readout circuit 130 are controlled to receive the imaging end signal Then, the readout of the charge amount stored in the charge storage node 25 for all the pixel circuits 21 configuring the pixel circuit array 120 is started.

図5Bは、撮像素子10の状態を示すタイミング図である。   FIG. 5B is a timing chart showing the state of the imaging device 10.

図5Bに示されるように、撮像素子10は、制御部20から出力された撮像開始信号を受け取ると、その受け取ったタイミングで画素回路アレイ120に含まれる画素回路21に蓄積されている電荷量をリセット(初期化)する。また、撮像素子10は、撮像開始信号を受け取ってから、撮像終了信号を受け取るまでの期間、光電変換素子110を露光状態とし、撮像終了信号を受け取った後の期間、光電変換素子110を遮光状態とする。そして、撮像素子10は、撮像終了信号を受け取ると、第1行から第N行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで、画素回路アレイ120に含まれる画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを行う。   As illustrated in FIG. 5B, when the imaging device 10 receives the imaging start signal output from the control unit 20, the imaging device 10 receives the charge amount stored in the pixel circuit 21 included in the pixel circuit array 120 at the received timing. Reset (initialize). Further, the imaging device 10 causes the photoelectric conversion element 110 to be in the exposure state during the period from the reception of the imaging start signal to the reception of the imaging end signal, and the period after the imaging completion signal is received. I assume. Then, when the imaging element 10 receives the imaging end signal, the imaging element 10 delays the amount of charge stored in the pixel circuit 21 included in the pixel circuit array 120 at a timing delayed by Δt in order from the first row to the Nth row by row. Read it out.

図5Bからも理解されるように、各画素回路21の属する行の位置によって、その画素回路21の電荷量がリセットされてから、その画素回路21の電荷量が読み出されるまでの期間(以下、この期間のことを「電荷蓄積期間」と呼ぶ。)が互いに異なっている。   As understood from FIG. 5B, a period from the time when the charge amount of the pixel circuit 21 is reset to the time when the charge amount of the pixel circuit 21 is read out (hereinafter, This period is called "charge accumulation period".

すなわち、第K(Kは1以上N以下の整数)行に位置する画素回路21において、電荷蓄積期間は、T1+(K−1)×Δtとなる。   That is, in the pixel circuit 21 positioned in the Kth (K is an integer of 1 or more and N or less) row, the charge accumulation period is T1 + (K-1) × Δt.

このため、第K(Kは1以上N以下の整数)行に位置する画素回路21では、電荷量がリセットされてから電荷量が読み出されるまでの期間に、その画素回路21に蓄積される電荷量が、(1)露光状態の光電変換素子110において、露光期間T1の期間に生成された、内部光電効果による電荷の電荷量と、(2)遮光状態の光電変換素子110において、(K−1)×Δtの期間生成された、遮光漏れによる電荷の電荷量との和となる。   Therefore, in the pixel circuits 21 located in the Kth (K is an integer of 1 or more and N or less) rows, the charges accumulated in the pixel circuit 21 in the period from the reset of the charge amount to the read out of the charge amount. The amount of charge is (1) the charge amount of the charge due to the internal photoelectric effect generated in the exposure period T1 in the photoelectric conversion element 110 in the exposure state, and (2) in the photoelectric conversion element 110 in the light shielding state. 1) It becomes the sum of the charge amount of the charge due to the light shielding leakage, which is generated for the period of × Δt.

従って第K行に位置する画素回路21については、第1行に位置する画素回路21と比べて、遮光状態の光電変換素子110において、(K−1)×Δtの期間に生成された、露光漏れによる電荷の電荷量分だけ余分に蓄積された電荷量が読み出されることとなる。   Therefore, with regard to the pixel circuit 21 positioned in the Kth row, the exposure generated in the period of (K-1) × Δt in the photoelectric conversion element 110 in the light blocking state, compared to the pixel circuit 21 positioned in the first row The amount of charge accumulated in excess by the amount of charge due to leakage is read out.

このため、撮像素子10から出力される撮像画像は、アレイ形状における各行の、読み出しが開始される時刻の時間差に起因する画質の劣化(以下この画質の劣化のことを「読み出し時刻の差に起因する輝度ムラ」と呼ぶ。)が生じた画像となる。   For this reason, the captured image output from the imaging element 10 is degraded in image quality due to the time difference between the times when reading is started in each row in the array shape (hereinafter this degradation in image quality The image is called “uneven luminance unevenness”.

再び図1に戻って、撮像装置1の説明を続ける。   Returning to FIG. 1 again, the description of the imaging device 1 will be continued.

低減部40は、遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、出力画像への影響を低減する。より具体的には、低減部40は、上記低減を、画素回路アレイ120における各行を対象として、第1行の画素回路21との、読み出し回路130による読み出しが実行される時刻の時間差に応じて、対象とする行に対応する、出力画像の画素値を補正することで行う。   The reducing unit 40 reduces the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state. More specifically, the reduction unit 40 performs the reduction according to the time difference between the time when the readout circuit 130 executes the readout with the pixel circuit 21 of the first row for each row in the pixel circuit array 120. , By correcting the pixel values of the output image corresponding to the target row.

すなわち、低減部40は、画素回路アレイ120の第K行に位置する画素回路21における電荷蓄積期間の露光量が、第1行に位置する画素回路21における電荷蓄積期間の露光量で正規化されるように、撮像素子10から出力される出力画像の画素値に対して、時間差がより大きい程より小さくなる1以下の補正係数を、各行毎に乗算する。   That is, in the reduction unit 40, the exposure amount in the charge accumulation period in the pixel circuit 21 positioned in the Kth row of the pixel circuit array 120 is normalized by the exposure amount in the charge accumulation period in the pixel circuit 21 positioned in the first row. In order to reduce the pixel value of the output image output from the imaging device 10, the correction coefficient of 1 or less, which decreases as the time difference increases, is multiplied for each row.

これにより、この低減部40は、撮像素子10から、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラが生じた出力画像が出力されると、その出力画像に対して、その輝度ムラが低減されるように補正する。   As a result, when the reduction unit 40 outputs, from the image pickup device 10, an output image in which luminance unevenness occurs due to a difference in readout time, the luminance unevenness is reduced with respect to the output image. to correct.

ここで、例えば、行毎の補正係数は、撮像装置1を設計する設計者が、予め、撮像素子10に、各行毎の補正係数を算出するための画像を撮像させる実験を行っておいて、その撮像画像を解析しておくことで、適切な値に決定することができる。   Here, for example, for the correction coefficient for each row, a designer who designs the imaging device 1 previously performs an experiment for causing the image pickup device 10 to capture an image for calculating the correction coefficient for each row, By analyzing the captured image, an appropriate value can be determined.

[1−2.効果等]
上述したように、本開示に係る撮像装置1は、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減することができる。
[1-2. Effect etc]
As described above, the imaging device 1 according to the present disclosure can reduce luminance unevenness caused by the difference in readout time.

従って、本開示に係る撮像装置1によると、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減しない従来の撮像装置よりも、撮像する画像における画質を向上させることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device 1 according to the present disclosure, it is possible to improve the image quality of an image to be captured as compared with a conventional imaging device that does not reduce luminance unevenness caused by a difference in readout time.

なお、本実施の形態1において、撮像素子10は、画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを、行単位で行うとして説明した。しかしながら、電荷量の読み出しは、1以上の画素回路21からなる画素回路ブロック単位で行われれば、必ずしも行単位で行われる例に限定されない。   In the first embodiment, the imaging device 10 is described as reading out the charge amount stored in the pixel circuit 21 in units of rows. However, readout of the charge amount is not necessarily limited to the example performed in units of rows as long as the readout is performed in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits 21.

(実施の形態2)
ここでは、実施の形態1に係る撮像装置1から、その一部の機能が変更された実施の形態2に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
Second Embodiment
Here, an imaging device according to the second embodiment in which a part of the functions of the imaging device 1 according to the first embodiment is changed will be described with reference to the drawings.

実施の形態1に係る撮像装置1は、撮像素子10から出力される出力画像に対して、各行毎に、画素値に対して補正係数を乗算する補正を行うことで、出力画像における、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減する構成の例であった。   The imaging device 1 according to the first embodiment performs the correction for multiplying the pixel value by the correction coefficient for each row with respect to the output image output from the imaging element 10, thereby obtaining the readout time in the output image. This is an example of the configuration to reduce the uneven brightness due to the difference in

これに対して、実施の形態2に係る撮像装置2は、各画素回路に蓄積された電荷量を、画素回路アレイにおける第1行から第N行へと1行ずつ順に読み出す読み出しと、その逆向きに、第N行から第1行へと1行ずつ順に読み出す読み出しとを同時に行って、それぞれの読み出しに基づく出力画像を合成することで、出力画像における、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減する構成の例となっている。   On the other hand, the imaging device 2 according to the second embodiment reads out the amount of charge accumulated in each pixel circuit sequentially from the first row to the Nth row in the pixel circuit array, and vice versa. At the same time, by simultaneously performing reading in order to read one row at a time from the Nth row to the first row in the direction, and combining output images based on the respective readings, uneven brightness due to a difference in reading time in the output image Is an example of a configuration that reduces

以下、実施の形態2に係る撮像装置について、実施の形態1に係る撮像装置1からの変更点を中心に、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an imaging apparatus according to the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on changes from the imaging apparatus 1 according to the first embodiment.

[2−1.構成]
図6は、実施の形態2に係るカメラ600の構成を示すブロック図である。
[2-1. Constitution]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a camera 600 according to the second embodiment.

同図に示されるように、カメラ600は、実施の形態1に係るカメラ200から、撮像装置1が撮像装置2に変更されるように変形されている。そして、撮像装置2は、実施の形態1に係る撮像装置1から、撮像素子10が撮像素子610に変更され、制御部20が制御部620に変更され、低減部40が低減部640に変更されるように変形されている。   As shown in the figure, the camera 600 is modified such that the imaging device 1 is changed to the imaging device 2 from the camera 200 according to the first embodiment. Then, in the imaging device 2, the imaging device 10 is changed to the imaging device 610 from the imaging device 1 according to the first embodiment, the control unit 20 is changed to the control unit 620, and the reduction unit 40 is changed to the reduction unit 640 It has been transformed to

ここでは、これら撮像素子610、制御部620、低減部640の詳細について、順に説明する。   Here, the details of the imaging device 610, the control unit 620, and the reduction unit 640 will be described in order.

撮像素子610は、実施の形態1に係る撮像素子10から、その機能の一部が変更されている。   Part of the function of the imaging device 610 is changed from the imaging device 10 according to the first embodiment.

実施の形態1に係る撮像素子10は、各画素回路21に蓄積された電荷量を、画素回路アレイ120における第1行から第N行へと1行ずつ順に読み出す読み出しを行って、読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する構成の例であった。   The image pickup element 10 according to the first embodiment is read by reading out the charge amount accumulated in each pixel circuit 21 one by one in order from the first row to the Nth row in the pixel circuit array 120. It is an example of the composition which outputs the output picture which consists of the pixel value based on each of the amount of charge.

これに対して、実施の形態2に係る撮像素子610は、各画素回路21に蓄積された電荷量を、画素アレイにおける第1行から第N行へと1行ずつ順に読み出す順方向の読み出しと、その逆向きに、第N行から第1行へと1行ずつ順に読み出す逆方向の読み出しとを同時に行って、順方向に読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像と、逆方向に読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像をと出力する構成の例となっている。   On the other hand, in the image sensor 610 according to the second embodiment, the charge amount stored in each pixel circuit 21 is read out in the forward direction, in order from the first row to the Nth row in the pixel array. In the opposite direction, an output image is formed by pixel values based on the respective charge amounts read in the forward direction, by simultaneously performing the reverse direction readout simultaneously reading out one row at a time from the Nth row to the first row. This is an example of a configuration that outputs a reverse direction output image composed of pixel values based on the respective charge amounts read in the reverse direction.

図7は、撮像素子610の構成を示すブロック図である。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the imaging device 610.

同図に示されるように、撮像素子610は、実施の形態1に係る撮像素子10に対して、逆方向読み出し回路130Bと、逆方向出力回路140Bとが追加されている。そして、画素回路21が画素回路21Bに変更され、行走査回路150が行走査回路150Bに変更され、タイミング制御回路160がタイミング制御回路160Bに変更されている。また、画素回路21が画素回路21Bに変更されたことに伴って、画素回路アレイ120が、画素回路アレイ120Bに変更されている。   As shown in the figure, in the imaging device 610, a reverse direction readout circuit 130B and a reverse direction output circuit 140B are added to the imaging device 10 according to the first embodiment. Then, the pixel circuit 21 is changed to the pixel circuit 21B, the row scanning circuit 150 is changed to the row scanning circuit 150B, and the timing control circuit 160 is changed to the timing control circuit 160B. Further, as the pixel circuit 21 is changed to the pixel circuit 21B, the pixel circuit array 120 is changed to the pixel circuit array 120B.

図8は、画素回路21Bの構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the pixel circuit 21B.

同図に示されるように、画素回路21Bは、実施の形態1に係る画素回路21に対して、選択トランジスタ24Bが追加されている。   As shown in the figure, in the pixel circuit 21B, a selection transistor 24B is added to the pixel circuit 21 according to the first embodiment.

選択トランジスタ24Bは、ゲートに選択信号線52Bが接続され、ドレインに増幅トランジスタ23のソースが接続され、ソースに垂直信号線32Bが接続される。   The selection transistor 24B has a gate connected to the selection signal line 52B, a drain connected to the source of the amplification transistor 23, and a source connected to the vertical signal line 32B.

選択トランジスタ24Bは、行走査回路150B(後述)から選択信号線52Bを介して配送される選択信号によってオンにされることで、増幅トランジスタ23に流れる電流を垂直信号線32Bに出力する。   The selection transistor 24B is turned on by a selection signal delivered from the row scanning circuit 150B (described later) via the selection signal line 52B, and thereby outputs the current flowing through the amplification transistor 23 to the vertical signal line 32B.

垂直信号線32の場合と同様に、垂直信号線32Bに出力される電流の電流量が、逆方向読み出し回路130B(後述)に含まれる列読み出し回路31によって検知されることで、選択信号によってオンされた選択トランジスタ24Bを含む画素回路21Bの電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷の量が読み出される。   As in the case of the vertical signal line 32, the amount of current of the current output to the vertical signal line 32B is detected by the column readout circuit 31 included in the backward readout circuit 130B (described later), so that the selection signal is turned on. The amount of charge stored in the charge storage node 25 of the pixel circuit 21B including the selected transistor 24B is read out.

再び、図7に戻って、撮像素子610の説明を続ける。   Returning to FIG. 7 again, the description of the imaging element 610 is continued.

行走査回路150Bは、実施の形態1に係る行走査回路150から、その機能の一部が変更されている。   The row scanning circuit 150B is different from the row scanning circuit 150 according to the first embodiment in part of its function.

行走査回路150Bは、実施の形態1に係る行走査回路150が有する、蓄積電荷量リセット機能と読み出し画素回路選択機能とに加えて、さらに、下記逆方向読み出し画素回路選択機能を有するように変更されている。   The row scanning circuit 150B is modified to have the following reverse readout pixel circuit selection function in addition to the stored charge amount reset function and the readout pixel circuit selection function of the row scanning circuit 150 according to the first embodiment. It is done.

逆方向読み出し画素回路選択機能とは、画素回路アレイ120Bにおいて、第N行から第1行へと1行ずつ順に、所定時間Δt間隔で、該当行に属する画素回路21Bそれぞれにおける選択トランジスタ24Bをオンにするための選択信号を、該当行に属する画素回路21Bそれぞれに接続される選択信号線52Bを介して配送する機能である。   In the reverse readout pixel circuit selection function, in the pixel circuit array 120B, the selection transistor 24B in each of the pixel circuits 21B belonging to the corresponding row is turned on at predetermined time intervals Δt in order one row at a time from the Nth row to the first row. The selection signal to be selected is delivered via the selection signal line 52B connected to each of the pixel circuits 21B belonging to the corresponding row.

これにより、画素回路アレイ120Bに含まれる全ての画素回路21Bの電荷蓄積ノード25に蓄積された電荷量の読み出しは、逆方向読み出し回路130B(後述)によって、第N行から第1行まで行単位で順に実行され、第N行に属する画素回路21についての読み出しが開始されてから、第1行に属する画素回路21Bについての読み出しが完了するまで、N×Δtの期間を要する。   Thereby, the readout of the charge amount stored in the charge storage nodes 25 of all the pixel circuits 21B included in the pixel circuit array 120B is performed in units of rows from the Nth row to the first row by the reverse direction readout circuit 130B (described later). After the readout of the pixel circuits 21 belonging to the Nth row is started, the period of N × Δt is required until the readout of the pixel circuits 21B belonging to the first row is completed.

逆方向読み出し回路130Bは、読み出し回路130と同様の構成である。しかしながら、読み出し回路130では、含まれる各列読み出し回路31が、対応する列に属する画素回路21Bそれぞれに接続される垂直信号線32に接続されているのに対して、逆方向読み出し回路130Bでは、含まれる各列読み出し回路31が、対応する列に属する画素回路21Bそれぞれに接続される垂直信号線32Bに接続されている点において相違している。   The reverse reading circuit 130 B has the same configuration as the reading circuit 130. However, in the readout circuit 130, each column readout circuit 31 included is connected to the vertical signal line 32 connected to each of the pixel circuits 21B belonging to the corresponding column, while in the reverse readout circuit 130B, The difference is that each column readout circuit 31 included is connected to the vertical signal line 32B connected to each of the pixel circuits 21B belonging to the corresponding column.

逆方向出力回路140Bは、出力回路140と同様の構成である。しかしながら、出力回路140では、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力するのに対して、逆方向出力回路140Bでは、逆方向読み出し回路130Bによって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像を出力する点において相違している。   The reverse direction output circuit 140 B has the same configuration as the output circuit 140. However, while the output circuit 140 outputs an output image composed of pixel values based on each of the charge amounts read by the read out circuit 130, the reverse direction output circuit 140B reads out by the reverse read out circuit 130B. The difference is that a backward output image composed of pixel values based on each of the charge amounts is output.

タイミング制御回路160Bは、実施の形態1に係るタイミング制御回路160に対して、その機能の一部が変更されている。   The timing control circuit 160B is different from the timing control circuit 160 according to the first embodiment in part of its function.

タイミング制御回路160Bは、行走査回路150Bの動作タイミングと、読み出し回路130の動作タイミングと、逆方向読み出し回路130Bの動作タイミングと、電圧印加回路170の動作タイミングとを制御する。すなわち、タイミング制御回路160は、行走査回路150Bによる、蓄積電荷量リセット機能を実行するタイミングと、読み出し画素回路選択機能を実行するタイミングと、逆方向読み出し画素回路選択機能を実行するタイミングとを制御し、読み出し回路130による、選択信号によって選択された画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷の量を読み出すタイミングを制御し、逆方向読み出し回路130Bによる、選択信号によって選択された画素回路21の電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷の量を読み出すタイミングを制御し、電圧印加回路170による、光電変換素子110を露光状態とするタイミングと、光電変換素子110を遮光状態とするタイミングとを制御する。   The timing control circuit 160B controls the operation timing of the row scanning circuit 150B, the operation timing of the reading circuit 130, the operation timing of the reverse reading circuit 130B, and the operation timing of the voltage application circuit 170. That is, the timing control circuit 160 controls the timing at which the row scanning circuit 150B performs the stored charge amount reset function, the timing at which the readout pixel circuit selection function is performed, and the timing at which the reverse readout pixel circuit selection function is performed. Control timing for reading out the amount of charge stored in the charge storage node 25 of the pixel circuit 21 selected by the selection signal by the readout circuit 130, and the pixel selected by the selection signal by the backward readout circuit 130B. The timing for reading out the amount of charge stored in the charge storage node 25 of the circuit 21 is controlled, and the timing for setting the photoelectric conversion element 110 in the exposure state and the timing for setting the photoelectric conversion element 110 in the light shielding state by the voltage application circuit 170 And control.

再び、図6に戻って、撮像装置1の説明を続ける。   Referring back to FIG. 6 again, the description of the imaging device 1 will be continued.

制御部620は、実施の形態1に係る制御部20から、その機能の一部が変更されている。   The control unit 620 has some of its functions changed from the control unit 20 according to the first embodiment.

実施の形態1に係る制御部20は、撮像制御機能を有する構成の例であった。   The control unit 20 according to the first embodiment is an example of a configuration having an imaging control function.

これに対して、制御部620は、撮像制御機能Bを有する構成の例となっている。   On the other hand, the control unit 620 is an example of a configuration having an imaging control function B.

撮像制御機能Bとは、撮像素子610に画像を撮像させて、出力画像と逆方向出力画像とを出力させる機能である。より具体的には、撮像素子610に対して、撮像を開始させるタイミングで撮像開始信号を出力し、撮像開始信号を出力してから、所定の露光期間T1経過したタイミングで、撮像終了信号を出力することで、撮像素子610に上記画像の撮像を実行させる機能である。   The imaging control function B is a function that causes the imaging element 610 to capture an image and output an output image and a reverse direction output image. More specifically, the imaging start signal is output to the imaging element 610 at the timing to start imaging, and the imaging end signal is output at the timing when a predetermined exposure period T1 has elapsed since the imaging start signal is output. This is a function that causes the imaging element 610 to capture the image.

図9Aは、制御部620によって出力される撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図である。   FIG. 9A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal output by the control unit 620.

図9Aに示されるように、制御部620は、撮像素子610に対して、撮像開始信号と撮像終了信号とを、撮像開始信号の出力よりも撮像終了信号の出力の方が露光期間T1だけ遅延するように出力する。   As shown in FIG. 9A, the control unit 620 causes the imaging element 610 to delay the imaging start signal and the imaging end signal by the exposure period T1 of the output of the imaging end signal rather than the output of the imaging start signal. Output as you do.

撮像素子610は、制御部620から出力された撮像開始信号を受け取ると、タイミング制御回路160Bが、(1)電圧印加回路170の動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、光電変換部材111に印加する電圧を、第1所定範囲内の第1電圧とし、(2)行走査回路150Bの動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、行走査回路150Bに蓄積電荷量リセット機能を実行させる。   When the imaging element 610 receives the imaging start signal output from the control unit 620, the timing control circuit 160B controls (1) the operation timing of the voltage application circuit 170 to perform photoelectric conversion at the timing when the imaging start signal is received. The voltage applied to the member 111 is a first voltage within a first predetermined range, and (2) the operation timing of the row scanning circuit 150B is controlled to receive the imaging start signal, the amount of charge accumulated in the row scanning circuit 150B Execute reset function.

そして、撮像素子610は、制御部620から出力された撮像終了信号を受け取ると、タイミング制御回路160Bが、(1)電圧印加回路170の動作タイミングを制御して、撮像開始信号を受け取るタイミングで、光電変換部材111に印加する電圧を、第2範囲内の第2電圧とし、(2)行走査回路150Bの動作タイミングと、読み出し回路130の動作タイミングと、逆方向読み出し回路130Bの動作タイミングとを制御して、撮像終了信号を受け取るタイミングで、画素回路アレイ120Bを構成する全画素回路21Bに対する、電荷蓄積ノード25に蓄積されている電荷量の、(A)第1行から第N行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで読み出す順方向読み出しと、(B)第N行から第1行まで順位Δtずつ遅れるタイミングで読み出す逆方向読み出しとを開始する。   Then, when the imaging element 610 receives the imaging end signal output from the control unit 620, the timing control circuit 160B controls the operation timing of (1) the voltage application circuit 170 and at the timing when the imaging start signal is received, The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is a second voltage within the second range, and (2) the operation timing of the row scanning circuit 150B, the operation timing of the readout circuit 130, and the operation timing of the reverse readout circuit 130B (A) Rows from the first row to the N-th row of the charge amount stored in the charge storage node 25 with respect to all the pixel circuits 21B configuring the pixel circuit array 120B at the timing of receiving the imaging end signal by control. Forward read-out to be read at timings delayed by Δt in order in units, (B) Delayed by Δt each from the Nth row to the first row Start reading in the reverse direction at timing.

図9Bは、撮像素子610の状態を示すタイミング図である。   FIG. 9B is a timing chart showing the state of the imaging device 610.

図9Bに示されるように、撮像素子610は、制御部620から出力された撮像開始信号を受け取ると、その受け取ったタイミングで画素回路アレイ120Bに含まれる画素回路21Bに蓄積されている電荷量をリセット(初期化)する。また、撮像素子610は、撮像開始信号を受け取ってから、撮像終了信号を受け取るまでの期間、光電変換素子110を露光状態とし、撮像終了信号を受け取った後の期間、光電変換素子110を遮光状態とする。そして、撮像素子610は、撮像終了信号を受け取ると、第1行から第N行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで、画素回路アレイ120Bに含まれる画素回路21Bに蓄積されている電荷量を読み出す順方向読み出しと、第N行から第1行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで、画素回路アレイ120Bに含まれる画素回路21Bに蓄積されている電荷量を読み出す逆方向読み出しとを行う。   As illustrated in FIG. 9B, when the imaging element 610 receives the imaging start signal output from the control unit 620, the imaging device 610 receives the charge amount stored in the pixel circuit 21B included in the pixel circuit array 120B at the received timing. Reset (initialize). In addition, the imaging element 610 sets the photoelectric conversion element 110 in the exposure state during the period from the reception of the imaging start signal to the reception of the imaging end signal, and the light reception state in the photoelectric conversion element 110 during the period after receiving the imaging end signal. I assume. Then, when the imaging element 610 receives an imaging end signal, the charge amount stored in the pixel circuit 21B included in the pixel circuit array 120B is sequentially delayed by .DELTA.t from the first row to the N-th row in order by row units. Readout forward readout and reverse readout for reading out the charge amount stored in the pixel circuit 21B included in the pixel circuit array 120B are performed at a timing delayed by Δt in order from the Nth row to the first row by Δt.

図9Bからも理解されるように、順方向読み出しでは、実施の形態1の場合と同様に、第K行に位置する画素回路21Bについて、第1行、すなわち最初に読み出される行の画素回路21Bと比べて、遮光状態の光電変換素子110において(K−1)×Δtの期間に生成された、遮光漏れによる電荷の電荷量だけ余分に蓄積された電荷量が読み出される。   As understood from FIG. 9B, in the forward reading, as in the case of the first embodiment, for the pixel circuit 21B located in the K-th row, the pixel circuit 21B of the first row, that is, the row to be read first. Compared to the above, the charge amount accumulated in the light shielding state of the photoelectric conversion element 110 in the (K−1) × Δt period by the charge amount of the charge due to the light shielding leakage is read out.

一方で、逆方向読み出しでは、第K行に位置する画素回路21Bについて、第N行、すなわち最初に読み出される行の画素回路21Bと比べて、遮光状態の光電変換素子110において(N−K)×Δtの期間に生成された、遮光漏れによる電荷の電荷量だけ余分に蓄積された電荷量が読み出される。   On the other hand, in the backward reading, the pixel circuit 21B located in the K-th row is compared with the pixel circuit 21B in the N-th row, that is, the first read row in the photoelectric conversion element 110 in the light blocking state (N−K) The amount of charge accumulated in excess of the amount of charge of the charge due to the light-shielding leak generated in the period of × Δt is read out.

このため、撮像素子610から出力される、出力画像と逆方向出力画像との双方とも、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラが生じた画像となる。   Therefore, both the output image and the reverse direction output image output from the imaging element 610 become an image in which uneven brightness occurs due to the difference between the read times.

図10は、順方向読み出しにおける、最初に読み出される行を基準としたときの、各行における余分な遮光漏れの期間と、逆方向読み出しにおける、最初に読み出される行を基準としたときの、各行における余分な遮光漏れの期間との関係を示す図である。   FIG. 10 shows an extra light blocking leakage period in each row based on the first row read in the forward direction, and each row in the reverse direction based on the first row read in the reverse direction. It is a figure which shows the relationship with the period of the excess light-shielding leak.

同図に示されるように、各行における、順方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間と、逆方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間とを加算することで、各行における、順方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間の差と、逆方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間の差とを相殺することができる。すなわち、各行における、順方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間と、逆方向読み出しにおける余分な遮光漏れの期間とを加算することで、これら期間の和を、いずれの行においても(N−1)×Δtとすることができる。   As shown in the figure, by adding the extra light blocking leakage period in the forward direction reading and the extra light blocking leakage period in the reverse direction reading in each row, the extra light blocking in the forward direction reading in each row is added. It is possible to offset the difference in the duration of the leak and the difference in the duration of the extra blocking leakage in the reverse reading. That is, by adding the period of the extra light shielding leakage in the forward direction reading and the period of the extra light shielding leakage in the reverse direction reading in each row, the sum of these periods is N-1 in any row It can be x Δt.

再び、図6に戻って、撮像装置2の説明を続ける。   Referring back to FIG. 6 again, the description of the imaging device 2 will be continued.

低減部640は、実施の形態1に係る低減部40から、その機能の一部が変更されている。   The reducing unit 640 is different from the reducing unit 40 according to the first embodiment in part of its function.

低減部640は、遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、出力画像への影響を低減する。より具体的には、低減部640は、上記低減を、出力画像に、逆方向出力画像を合成することで行う。   The reducing unit 640 reduces the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state. More specifically, the reduction unit 640 performs the reduction by combining the output image with the reverse output image.

すなわち、低減部640は、出力画像の各画素値に対して、対応する逆方向出力画像の画素値との加算平均を行って、新たな出力画像(以下、「輝度ムラ低減画像」と呼ぶ。)を生成する。   That is, the reduction unit 640 performs an averaging of each pixel value of the output image with the pixel value of the corresponding backward output image, and is referred to as a new output image (hereinafter, referred to as a "brightness non-uniformity reduced image". Generate).

図10からわかるように、この輝度ムラ低減画像では、いずれの行の画素についても、対応する画素回路21Bから読み出される電荷量における、余分な露光漏れの期間の差がない。   As can be seen from FIG. 10, in this luminance unevenness reduced image, there is no difference in the excess exposure leakage period in the amount of charge read out from the corresponding pixel circuit 21B for any row of pixels.

このため、この輝度ムラ低減画像は、出力画像に比べて、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラが低減された画像となる。   For this reason, this brightness non-uniformity reduced image is an image in which the brightness non-uniformity due to the difference between the read times is reduced compared to the output image.

このように、低減部640は、撮像素子610から、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラが生じた出力画像が出力されると、その出力画像に対して、その輝度ムラが低減された輝度ムラ低減画像を出力する。   As described above, when the reduction unit 640 outputs, from the imaging element 610, an output image in which luminance unevenness occurs due to a difference in readout time, the luminance unevenness is reduced with respect to the output image. Output a reduced image.

[2−2.効果等]
上述したように、本開示に係る撮像装置2は、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減することができる。
[2-2. Effect etc]
As described above, the imaging device 2 according to the present disclosure can reduce luminance unevenness caused by the difference in readout time.

従って、本開示に係る撮像装置2によると、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減しない従来の撮像装置よりも、撮像する画像における画質を向上させることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device 2 according to the present disclosure, it is possible to improve the image quality of an image to be captured as compared with a conventional imaging device that does not reduce luminance unevenness caused by a difference in readout time.

なお、本実施の形態2において、撮像素子610は、画素回路21Bに蓄積されている電荷量の読み出しを、行単位で行うとして説明した。しかしながら、電荷量の読み出しは、1以上の画素回路21Bからなる画素回路ブロック単位で行われれば、必ずしも行単位で行われる例に限定されない。   In the second embodiment, the imaging device 610 is described as performing readout of the charge amount stored in the pixel circuit 21B in units of rows. However, readout of the charge amount is not necessarily limited to the example performed in units of rows as long as the readout is performed in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits 21B.

(実施の形態3)
ここでは、実施の形態1に係る撮像装置1から、その一部の機能が変更された実施の形態3に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
Third Embodiment
Here, an imaging apparatus according to the third embodiment in which some of the functions of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment are changed will be described with reference to the drawings.

実施の形態1に係る撮像装置1は、撮像素子10から出力画像が出力された後において、その出力画像に対して演算処理を行うことで、その出力画像における、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減する構成の例であった。   After the output image is output from the imaging element 10, the imaging device 1 according to Embodiment 1 performs arithmetic processing on the output image to obtain the luminance due to the difference in the readout time in the output image. It was an example of the composition which reduces unevenness.

これに対して、実施の形態3に係る撮像装置は、撮像素子において、各画素回路に蓄積された電荷量の読み出しが行われている期間に、その撮像素子に集光される光の量を調整する絞りを絞ることで、これから出力しようとしている撮像画像における、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラの発生を低減する構成の例となっている。   On the other hand, in the image pickup device according to the third embodiment, the amount of light collected on the image pickup element during the period in which the charge amount accumulated in each pixel circuit is read out in the image pickup element. By narrowing the aperture to be adjusted, an example of the configuration that reduces the occurrence of uneven brightness due to the difference between the read times in the captured image to be output from now will be described.

以下、実施の形態3に係る撮像装置について、実施の形態1に係る撮像装置1からの変更点を中心に、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, an imaging apparatus according to the third embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on changes from the imaging apparatus 1 according to the first embodiment.

[3−1.構成]
図11は、実施の形態3に係るカメラ1100の構成を示すブロック図である。
[3-1. Constitution]
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of a camera 1100 according to the third embodiment.

同図に示されるように、カメラ1100は、実施の形態1に係るカメラ200から、撮像装置1が撮像装置3に変更されるように変形されている。そして、撮像装置3は、実施の形態1に係る撮像装置1に対して、制御部20が制御部1120に変更され、低減部40が低減部1140に変更されている。   As shown in the figure, the camera 1100 is modified such that the imaging device 1 is changed to the imaging device 3 from the camera 200 according to the first embodiment. Then, in the imaging device 3, the control unit 20 is changed to the control unit 1120 and the reduction unit 40 is changed to the reduction unit 1140 in the imaging device 1 according to the first embodiment.

ここでは、これら制御部1120、低減部1140の詳細について、順に説明する。   Here, the details of the control unit 1120 and the reduction unit 1140 will be described in order.

制御部1120は、実施の形態1に係る制御部20から、その機能の一部が変更されている。   The control unit 1120 is different from the control unit 20 according to the first embodiment in part of its function.

実施の形態1に係る制御部20は、撮像制御機能を有する構成の例であった。   The control unit 20 according to the first embodiment is an example of a configuration having an imaging control function.

これに対して、制御部1120は、撮像制御機能Cを有する構成の例となっている。   On the other hand, the control unit 1120 is an example of a configuration having an imaging control function C.

撮像制御機能Cとは、撮像素子10に画像を撮像させて、出力画像を出力させると同時に、光電変換部材111が露光状態である期間、絞り214の絞り量を、撮像装置3を利用するユーザの所望する絞り量にする機能である。より具体的には、(1)撮像素子10に対して、撮像を開始させるタイミングで撮像開始信号を出力し、撮像開始信号を出力してから、所定の露光期間T1経過したタイミングで、撮像終了信号を出力することで、撮像素子10に上記画像の撮像を実行させると共に、(2)レンズ駆動部220に対して、撮像開始信号を出力するタイミングで、ユーザの所望する絞り量を示す絞り量指定信号を出力することで、絞り214の絞り量を上記ユーザの所望する絞り量にさせる機能である。   The image pickup control function C causes the image pickup device 10 to pick up an image and output an output image, and at the same time the user uses the image pickup device 3 for the amount of aperture of the aperture 214 while the photoelectric conversion member 111 is in the exposure state. Is a function to make the desired squeeze amount of. More specifically, (1) the imaging start signal is output to the imaging element 10 at the timing to start imaging, the imaging start signal is output, and the imaging ends at the timing when a predetermined exposure period T1 has elapsed. A signal is output to cause the imaging element 10 to capture the image, and (2) an aperture amount indicating the aperture amount desired by the user at the timing when the imaging start signal is output to the lens driving unit 220. By outputting the designation signal, it is a function to make the aperture amount of the aperture 214 the aperture amount desired by the user.

低減部1140は、実施の形態1に係る低減部40から、その機能の一部が変更されている。   The reducing unit 1140 is different from the reducing unit 40 according to the first embodiment in part of its function.

低減部1140は、制御部1120から撮像終了信号が出力されると、絞り214の絞り量を、最大の絞り量とする。より具体的には、制御部1120から撮像終了信号が出力されると、レンズ駆動部220に対して、絞り量を最大の絞り量とする旨の最大絞り量信号を出力することで、絞り214の絞り量を最大の絞り量とする。   When the imaging end signal is output from the control unit 1120, the reduction unit 1140 sets the aperture of the aperture 214 as the maximum aperture. More specifically, when the imaging end signal is output from the control unit 1120, the aperture stop 214 is output by outputting a maximum aperture amount signal indicating that the aperture amount is the maximum aperture amount. The squeezing amount of the lens is the maximum squeezing amount.

図12Aは、制御部620によって出力される撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図であり、図12Bは、制御部620によって出力される絞り量指定信号のタイミング図であり、図12Cは、低減部1140によって出力される最大絞り量信号のタイミング図である。   12A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal output by the control unit 620, FIG. 12B is a timing diagram of an aperture amount designation signal output by the control unit 620, and FIG. FIG. 16 is a timing diagram of a maximum aperture amount signal output by a reduction unit 1140.

図12Aに示されるように、制御部620は、撮像素子10に対して、撮像開始信号と撮像終了信号とを、撮像開始信号の出力よりも撮像終了信号の出力の方が露光期間T1だけ遅延するように出力する。また、図12Bに示されるように、制御部620は、レンズ駆動部220に対して、撮像開始信号を出力するタイミングで絞り量指定信号を出力する。そして、図12Cに示されるように、低減部1140は、制御部620から撮像終了信号が出力されると、レンズ駆動部220に対して、最大絞り量信号を出力する。   As illustrated in FIG. 12A, the control unit 620 causes the imaging element 10 to delay the output of the imaging end signal by the exposure period T1 rather than the output of the imaging start signal and the imaging start signal. Output as you do. Further, as shown in FIG. 12B, the control unit 620 outputs an aperture amount designation signal to the lens drive unit 220 at the timing of outputting an imaging start signal. Then, as illustrated in FIG. 12C, when the imaging end signal is output from the control unit 620, the reduction unit 1140 outputs a maximum aperture amount signal to the lens driving unit 220.

図12Dは、絞り214の状態を示すタイミング図である。   FIG. 12D is a timing chart showing the state of the aperture 214.

図12Dに示されるように、絞り214は、レンズ駆動部220が絞り量指定信号を受け取ってから、レンズ駆動部220が最大絞り量信号を受け取るまでの期間、絞り量を、絞り量指定信号で示される絞り量とし、最大絞り量信号を受け取った後の期間、絞り量を、最大の絞り量とする。   As shown in FIG. 12D, the aperture 214 is a period from when the lens drive unit 220 receives the aperture amount designation signal until the lens drive unit 220 receives the maximum aperture amount signal, and the aperture amount is the aperture amount designation signal. In the period after the maximum aperture signal is received, the aperture amount is set to the maximum aperture amount.

図12Eは、撮像素子10の状態を示すタイミング図である。   FIG. 12E is a timing chart showing the state of the imaging device 10.

図12Eに示されるように、撮像素子10は、実施の形態1に係る図5Bで説明した場合と同様に、撮像素子10は、撮像開始信号を受け取ってから、撮像終了信号を受け取るまでの期間、光電変換素子110を露光状態とし、撮像終了信号を受け取った後の期間、光電変換素子110を遮光状態とする。そして、撮像素子10は、撮像終了信号を受け取ると、第1行から第N行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで、画素回路アレイ120に含まれる画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを行う。   As illustrated in FIG. 12E, as in the case described in FIG. 5B according to the first embodiment, a period from when the imaging device 10 receives an imaging start signal to when it receives an imaging completion signal, as illustrated in FIG. The photoelectric conversion element 110 is in the exposure state, and the photoelectric conversion element 110 is in the light shielding state during a period after receiving the imaging end signal. Then, when the imaging element 10 receives the imaging end signal, the imaging element 10 delays the amount of charge stored in the pixel circuit 21 included in the pixel circuit array 120 at a timing delayed by Δt in order from the first row to the Nth row by row. Read it out.

図12D、図12Eに示されるように、撮像素子10が、電荷量の読み出しを行っている期間、絞り214は、その絞り量を最大の絞り量とする。   As shown in FIGS. 12D and 12E, while the image sensor 10 is reading out the charge amount, the aperture 214 sets the aperture amount to the maximum aperture amount.

これにより、撮像素子10では、電荷量の読み出しを行っている期間、光電変換部材111に集光される外部の光の量が最小限に抑えられる、
このため、撮像装置3は、電荷量の読み出しを行っている期間、絞りの絞り量を、最大の絞り量としない従来の撮像装置に比べて、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラが低減された画像を出力することができる。
Thus, in the imaging device 10, the amount of external light collected on the photoelectric conversion member 111 can be minimized while reading out the charge amount.
For this reason, in the imaging device 3, the luminance unevenness due to the difference in the reading time is reduced as compared to the conventional imaging device in which the aperture amount of the aperture is not set to the maximum aperture amount while reading the charge amount. Images can be output.

[3−2.効果等]
上述したように、本開示に係る撮像装置3は、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減することができる。
[3-2. Effect etc]
As described above, the imaging device 3 according to the present disclosure can reduce luminance unevenness caused by the difference in readout time.

従って、本開示に係る撮像装置3によると、読み出し時刻の差に起因する輝度ムラを低減しない従来の撮像装置よりも、撮像する画像における画質を向上させることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device 3 according to the present disclosure, it is possible to improve the image quality of an image to be captured as compared with a conventional imaging device that does not reduce luminance unevenness caused by a difference in readout time.

なお、本実施の形態3において、低減部1140は、制御部1120から撮像終了信号が出力されると、絞り214の絞り量を、最大の絞り量とするとして説明した。しかしながら上記絞り量は、絞り量指定信号で示される絞り量よりも大きな絞り量であれば、必ずしも最大の絞り量である例に限定されない。   In the third embodiment, the reduction unit 1140 is described as setting the aperture amount of the aperture 214 as the maximum aperture amount when the imaging end signal is output from the control unit 1120. However, the above-described aperture amount is not necessarily limited to the example having the maximum aperture amount as long as the aperture amount is larger than the aperture amount indicated by the aperture amount specifying signal.

(実施の形態4)
ここでは、実施の形態3に係る撮像装置3から、その一部の機能が変更された実施の形態4に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
Embodiment 4
Here, an imaging apparatus according to the fourth embodiment in which some of the functions of the imaging apparatus 3 according to the third embodiment are changed will be described with reference to the drawings.

実施の形態4に係る撮像装置は、露光期間中に、絞りの絞り量を増加させていくことで、アポタイゼーション効果を奏するアポタイゼーション撮像を行う。そして、実施の形態4に係る撮像装置は、アポタイゼーション撮像において、絞り量を増加させていく期間、その絞り量の増加による光量の減少が補われるように、光電変換部材における光電変換効率を増加させていく。   The imaging apparatus according to the fourth embodiment performs the apodization imaging with the apodization effect by increasing the aperture amount of the aperture during the exposure period. Then, in the imaging device according to the fourth embodiment, the photoelectric conversion efficiency in the photoelectric conversion member is compensated so as to compensate for the decrease in light amount due to the increase in the aperture amount during the period in which the aperture amount is increased in the apodization imaging. I will increase it.

以下、実施の形態4に係る撮像装置について、実施の形態3に係る撮像装置3からの変更点を中心に、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, the imaging device according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the changes from the imaging device 3 according to the third embodiment.

[4−1.構成]
図13は、実施の形態4に係るカメラ1300の構成を示すブロック図である。
[4-1. Constitution]
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of a camera 1300 according to the fourth embodiment.

同図に示されるように、カメラ1300は、実施の形態3に係るカメラ1100から、撮像装置3が撮像装置4に変更されるように変形されている。そして、撮像装置4は、実施の形態3に係る撮像装置3から、低減部1140が削除され、電圧制御部1340が追加され、撮像素子10が撮像素子1310に変更され、制御部1120が制御部1320に変更されている。   As shown in the figure, the camera 1300 is modified such that the imaging device 3 is changed to the imaging device 4 from the camera 1100 according to the third embodiment. Then, in the imaging device 4, the reduction unit 1140 is deleted from the imaging device 3 according to the third embodiment, the voltage control unit 1340 is added, the imaging device 10 is changed to the imaging device 1310, and the control unit 1120 is a control unit It has been changed to 1320.

ここでは、これら撮像素子1310、制御部1320、電圧制御部1340の詳細について、順に説明する。   Here, the details of the imaging device 1310, the control unit 1320, and the voltage control unit 1340 will be described in order.

撮像素子1310は、実施の形態3に係る撮像素子10から、その機能の一部が変更されている。   Part of the function of the imaging device 1310 is changed from the imaging device 10 according to the third embodiment.

図14は、撮像素子1310の構成を示すブロック図である。   FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the imaging device 1310.

同図に示されるように、撮像素子1310は、実施の形態3に係る撮像素子10に対して、タイミング制御回路160がタイミング制御回路160Cに変更されている。   As shown in the figure, in the imaging device 1310, a timing control circuit 160 is changed to a timing control circuit 160C, as compared with the imaging device 10 according to the third embodiment.

タイミング制御回路160Cは、実施の形態3に係るタイミング制御回路160から、その機能の一部が変更されている。   The timing control circuit 160C is different from the timing control circuit 160 according to the third embodiment in part of its function.

タイミング制御回路160Cは、実施の形態3に係るタイミング制御回路160の有する機能に加えて、以下の任意電圧印加機能を有する。   The timing control circuit 160C has the following arbitrary voltage application function in addition to the function of the timing control circuit 160 according to the third embodiment.

任意電圧印加機能とは、電圧印加回路170を制御して、電圧印加回路170に、光電変換部材111に対して、第1所定範囲内における任意の電圧を動的に印加させる機能である。   The arbitrary voltage application function is a function of controlling the voltage application circuit 170 to cause the voltage application circuit 170 to dynamically apply an arbitrary voltage within the first predetermined range to the photoelectric conversion member 111.

再び図13に戻って、撮像装置4の説明を続ける。   Returning to FIG. 13 again, the description of the imaging device 4 will be continued.

制御部1320は、実施の形態3に係る制御部1120から、その機能の一部が変更されている。   The control unit 1320 is different from the control unit 1120 according to the third embodiment in part of its function.

実施の形態3に係る制御部1120は、撮像制御機能Cを有する構成の例であった。   The control unit 1120 according to the third embodiment is an example of a configuration having the imaging control function C.

これに対して、制御部1320は、アポタイゼーション撮像制御機能を有する構成の例となっている。   On the other hand, the control unit 1320 is an example of a configuration having an apodization imaging control function.

アポタイゼーション撮像制御機能とは、撮像素子1310に画像を撮像させて、出力画像を出力させると同時に、光電変換部材111が露光状態である期間、撮像装置3を利用するユーザの所望する、絞り214の絞り量から、光電変換部材111に集光される外部の光の光量が所定割合A(Aは0より大きい1未満の数。ここでは、例えば1/2)倍になるまで、所定の露光期間T1かけてリニアに減少するように、絞り214の絞り量を増加させる機能である。より具体的には、(1)撮像素子1310に対して、撮像を開始させるタイミングで撮像開始信号を出力し、撮像開始信号を出力してから、所定の露光期間T1経過したタイミングで、撮像終了信号を出力することで、撮像素子10に上記画像の撮像を実行させると共に、(2)レンズ駆動部220に対して、撮像開始信号を出力するタイミングで、ユーザの所望する絞り量を示す絞り量指定信号Bを出力することで、絞り214に、上記絞り量の増加を実行させる機能である。   The apodization imaging control function causes the imaging element 1310 to capture an image and output an output image, and at the same time, the aperture desired by the user using the imaging device 3 while the photoelectric conversion member 111 is in the exposure state The predetermined amount of light of the external light collected on the photoelectric conversion member 111 is a predetermined ratio A (where A is a number less than 1 and less than 1, for example, 1/2 in this case) from the aperture amount of 214 It is a function to increase the stop amount of the aperture 214 so as to decrease linearly over the exposure period T1. More specifically, (1) the imaging start signal is output to the imaging element 1310 at the timing to start imaging, the imaging start signal is output, and the imaging ends at the timing when a predetermined exposure period T1 has elapsed. A signal is output to cause the imaging element 10 to capture the image, and (2) an aperture amount indicating the aperture amount desired by the user at the timing when the imaging start signal is output to the lens driving unit 220. By outputting the designation signal B, it is a function that causes the aperture 214 to increase the aperture amount.

電圧制御部1340は、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   The voltage control unit 1340 controls the voltage applied to the photoelectric conversion member 111.

ここでは、電圧制御部1340は、光電変換部材111が露光状態である場合において、絞り214の絞り量が増加するように変化するときには、その変化に応じて、光電変換部材111に印加する電圧が増加されるように、上記制御を行う。より具体的には、電圧制御部1340は、制御部1320から絞り量指定信号Bが出力されると、撮像素子1310に対して、光電変換部材111における光電変換効率が、第1電圧が印加される光電変換効率から、その所定割合1/A倍となるまで、所定の露光期間T1かけてリニアに増加するように、光電変換部材111に印加される電圧を増加させる旨の印加電圧変更信号を出力することで、上記制御を行う。電圧制御部1340は、一例として、メモリ(図示されず。)に記憶されるプログラムをプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   Here, when the photoelectric conversion member 111 is in the exposure state, the voltage control unit 1340 applies a voltage to the photoelectric conversion member 111 according to the change when the stop amount of the diaphragm 214 increases so as to increase. The above control is performed to be increased. More specifically, when the diaphragm amount designation signal B is output from the control unit 1320, the voltage control unit 1340 applies the first voltage to the imaging element 1310 with the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111. The applied voltage change signal for increasing the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 so as to increase linearly over a predetermined exposure period T1 until the predetermined ratio becomes 1 / A times from the photoelectric conversion efficiency The above control is performed by outputting. Voltage control unit 1340 is implemented, for example, by a processor (not shown) executing a program stored in a memory (not shown).

図15Aは、制御部1320によって出力される撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図であり、図15Bは、制御部1320によって出力される絞り量指定信号Bのタイミング図であり、図15Cは、電圧制御部1340によって出力される印加電圧変更信号のタイミング図である。   FIG. 15A is a timing diagram of the imaging start signal and the imaging end signal output by the control unit 1320, FIG. 15B is a timing diagram of the aperture amount designation signal B output by the control unit 1320, and FIG. 11 is a timing diagram of an applied voltage change signal output by the voltage control unit 1340.

図15Aに示されるように、制御部1320は、撮像素子1310に対して、撮像開始信号と撮像終了信号とを、撮像開始信号の出力よりも撮像終了信号の出力の方が露光期間T1だけ遅延するように出力する。また、図15Bに示されるように、制御部1320は、レンズ駆動部220に対して、撮像開始信号を出力するタイミングで絞り量指定信号Bを出力する。そして、図15Cに示されるように、電圧制御部1340は、撮像素子1310に対して、絞り量指定信号Bが出力されるタイミングで印加電圧変更信号を出力する。   As illustrated in FIG. 15A, the control unit 1320 delays the imaging start signal and the imaging end signal with respect to the imaging element 1310, and the output of the imaging end signal is delayed by the exposure period T1 rather than the output of the imaging start signal. Output as you do. Further, as illustrated in FIG. 15B, the control unit 1320 outputs the aperture amount designation signal B to the lens driving unit 220 at the timing of outputting the imaging start signal. Then, as shown in FIG. 15C, the voltage control unit 1340 outputs an application voltage change signal to the imaging element 1310 at the timing when the aperture amount designation signal B is output.

絞り214は、制御部1320から絞り量指定信号Bが出力されると、その絞り量が、絞り量指定信号Bによって示される絞り量から、所定の露光期間T1かけて、光電変換部材111に集光される外部の光の光量が所定割合A倍になるまでリニアに減少するように、絞り量を変化させる。   When the diaphragm amount designation signal B is output from the control unit 1320, the diaphragm amount of the diaphragm 214 is collected on the photoelectric conversion member 111 over the predetermined exposure period T1 from the diaphragm amount indicated by the diaphragm amount designation signal B. The stop amount is changed so that the light amount of the external light to be emitted decreases linearly until it becomes a predetermined ratio A times.

図15Dは、光電変換部材111に集光される外部の光の光量のタイミング図である。   FIG. 15D is a timing diagram of the light quantity of the external light collected on the photoelectric conversion member 111.

図15Dに示されるように、絞り214が上記絞り量の変化を実行した結果、光電変換部材111に集光される外部の光の光量は、露光期間T1の開始時点から露光期間T1の終了時点にかけて、ユーザの所望する絞り量における光量から、その所定割合A倍となるまでリニアに減少する。   As shown in FIG. 15D, as a result of the aperture 214 executing the change of the aperture amount, the light intensity of the external light condensed on the photoelectric conversion member 111 is from the start of the exposure period T1 to the end of the exposure period T1. Then, from the light amount at the user's desired aperture amount, it decreases linearly until it becomes the predetermined ratio A times.

撮像素子1310は、電圧制御部1340から出力された印加電圧変更信号を受け取ると、タイミング制御回路160Cが、電圧印加回路170の動作タイミングを制御することで、印加電圧変更信号を受け取るタイミングで、光電変換部材111に印加する電圧を、第1所定範囲内の第1電圧とする。そして、その後、露光期間T1かけて、光電変換部材111における光電変換効率が所定割合1/A倍までリニアに増加するように、光電変換部材111に印加させる電圧を第1所定範囲内において増加させる。   When the imaging device 1310 receives the applied voltage change signal output from the voltage control unit 1340, the timing control circuit 160C controls the operation timing of the voltage application circuit 170 to receive the applied voltage change signal, thereby performing photoelectric conversion. The voltage applied to the conversion member 111 is a first voltage within a first predetermined range. After that, the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is increased within a first predetermined range so that the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111 linearly increases to a predetermined ratio 1 / A over the exposure period T1. .

図15Eは、光電変換部材111へ印加される電圧のタイミング図であり、図15Fは、光電変換部材111における光電変換効率のタイミング図である。   FIG. 15E is a timing chart of voltages applied to the photoelectric conversion member 111, and FIG. 15F is a timing chart of photoelectric conversion efficiency in the photoelectric conversion member 111.

図15Fに示されるように、電圧印加回路170が光電変換部材111に印加する電圧を変化させた結果、光電変換部材111における光電変換効率は、露光期間T1の開始時点から露光期間の終了時点にかけて、第1電圧が印加される光電変換効率から、その所定割合1/A倍となるまでリニアに増加する。   As shown in FIG. 15F, as a result of changing the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 by the voltage application circuit 170, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111 is from the start of the exposure period T1 to the end of the exposure period. From the photoelectric conversion efficiency to which the first voltage is applied, the voltage linearly increases until the predetermined ratio becomes 1 / A.

このように、撮像装置4は、アポタイゼーション撮像を行う場合には、図15Dに示されるように、露光期間中における光量が、ユーザ所望の絞り量における光量から、そのA倍(ここでは、例えば1/2倍)の光量にまで減少する。   As described above, when the imaging device 4 performs apodization imaging, as illustrated in FIG. 15D, the light amount in the exposure period is A times that of the light amount at the aperture amount desired by the user (here, For example, the light quantity is reduced to 1⁄2).

その一方で、撮像装置4は、アポタイゼーション撮像を行う場合には、図15Fに示されるように、光電変換部材111における光電変換効率が、第1電圧が印加される光電変換効率から、その所定割合1/A倍となるまでリニアに増加する。   On the other hand, when the imaging device 4 performs apodization imaging, as shown in FIG. 15F, the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111 is determined by the photoelectric conversion efficiency to which the first voltage is applied. The ratio linearly increases until it becomes a predetermined ratio 1 / A.

これにより、この撮像装置4は、アポタイゼーション撮像における光量の減少を、光電変換部材111における光電変換効率の増加で補うことができる。   Thus, the imaging device 4 can compensate for the decrease in light amount in the apodization imaging by the increase in the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111.

このため、撮像装置4は、アポタイゼーション撮像において、光電変換部材の光電効率を増加させない従来の撮像装置に比べて、アポタイゼーション撮像における、光量不足による撮像画像の画質の劣化を低減することができる。   For this reason, the imaging device 4 reduces deterioration in the image quality of the captured image due to lack of light amount in the apodization imaging as compared to the conventional imaging device in which the photoelectric efficiency of the photoelectric conversion member is not increased in apodization imaging. Can.

[4−2.効果等]
上述したように、本開示に係る撮像装置4は、アポタイゼーション撮像における、光量不足による撮像画像の劣化を低減することができる。
[4-2. Effect etc]
As described above, the imaging device 4 according to the present disclosure can reduce degradation of a captured image due to lack of light amount in apodization imaging.

従って、本開示に係る撮像装置4によると、アポタイゼーション撮像における、光量不足による撮像画像の劣化を低減しない従来の撮像装置よりも、撮像する画像における画質を向上させることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device 4 according to the present disclosure, it is possible to improve the image quality of an image to be captured as compared with a conventional imaging device that does not reduce deterioration of a captured image due to lack of light amount in apodization imaging.

(実施の形態5)
ここでは、実施の形態1に係る撮像装置1から、その一部の機能が変更された実施の形態5に係る撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
Fifth Embodiment
Here, an imaging apparatus according to the fifth embodiment in which some of the functions of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment are changed will be described with reference to the drawings.

実施の形態5に係る撮像装置は、実施の形態1に係る撮像装置1と同様に、画素回路に蓄積された電荷量の読み出しを、画素回路アレイにおける行単位で順に行う。その一方で、実施の形態5に係る撮像装置は、その読み出しの期間中に、積極的に光電変換部材を露光状態とすることで、出力画像における輝度の差を行単位で調整する。   Like the imaging device 1 according to the first embodiment, the imaging device according to the fifth embodiment sequentially reads out the charge amount stored in the pixel circuit in units of rows in the pixel circuit array. On the other hand, the imaging device according to the fifth embodiment adjusts the difference in luminance in the output image on a row basis by positively setting the photoelectric conversion member in the exposure state during the readout period.

以下、実施の形態5に係る撮像装置について、実施の形態1に係る撮像装置1からの変更点を中心に、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, the imaging device according to the fifth embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the changes from the imaging device 1 according to the first embodiment.

[5−1.構成]
図16は、実施の形態5に係るカメラ1600の構成を示すブロック図である。
[5-1. Constitution]
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a camera 1600 according to the fifth embodiment.

同図に示されるように、カメラ1600は、実施の形態1に係るカメラ200から、撮像装置1が撮像装置5に変更されるように変形されている。そして、撮像装置5は、実施の形態1に係る撮像装置1から、低減部40が削除され、撮像素子10が撮像素子1310に変更され、制御部20が制御部1620に変更され、電圧制御部1640と取得部1650とが追加されている。   As shown in the figure, the camera 1600 is modified such that the imaging device 1 is changed to the imaging device 5 from the camera 200 according to the first embodiment. Then, in the imaging device 5, the reduction unit 40 is deleted from the imaging device 1 according to the first embodiment, the imaging device 10 is changed to the imaging device 1310, the control unit 20 is changed to the control unit 1620, and a voltage control unit 1640 and an acquisition unit 1650 are added.

撮像素子1310については、既に実施の形態4において説明済である。このため、ここでは、制御部1620、取得部1650、電圧制御部1640の詳細について順に説明する。   The imaging device 1310 has already been described in the fourth embodiment. Therefore, details of the control unit 1620, the acquisition unit 1650, and the voltage control unit 1640 will be sequentially described here.

制御部1620は、実施の形態1に係る制御部20から、その機能の一部が変更されている。   The control unit 1620 is different from the control unit 20 according to the first embodiment in part of its function.

制御部1620は、実施の形態1に係る制御部20の有する撮像制御機能に加えて、以下のライブビュー撮像機能を有する。   The control unit 1620 has the following live view imaging function in addition to the imaging control function of the control unit 20 according to the first embodiment.

ライブビュー撮像機能とは、所定周期(例えば、1秒)で、撮像素子10に画像を撮像させて、出力画像を出力させる機能である。より具体的には、制御部1620は、所定周期で撮像制御機能を実行することで、このライブビュー撮像機能を実現する。   The live view imaging function is a function that causes the imaging element 10 to capture an image at a predetermined cycle (for example, one second) and output an output image. More specifically, the control unit 1620 implements this live view imaging function by executing the imaging control function at a predetermined cycle.

取得部1650は、読み出し回路130が読み出しを開始する時点における、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されていると推定される電荷の量を示す推定電荷量の、画素回路アレイ120のアレイ形状における第1分布に係る情報を取得する。   The acquiring unit 1650 is an array of the pixel circuit array 120 in an estimated charge amount indicating an amount of charge estimated to be accumulated in each of the plurality of pixel circuits 21 at the time when the read out circuit 130 starts reading. Acquire information related to the first distribution.

ここでは、取得部1650は、上記情報として、制御部1620が上記ライブビュー撮像機能を実行している期間において、撮像素子1310から出力される出力画像(以下、「ライブビュー画像」と呼ぶ。)を取得する。取得部1650は、一例として、メモリ(図示されず。)に記憶されるプログラムをプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   Here, the acquisition unit 1650 is an output image (hereinafter, referred to as a “live view image”) output from the imaging device 1310 during the period in which the control unit 1620 is executing the live view imaging function as the above information. To get The acquiring unit 1650 is realized, for example, by a processor (not shown) executing a program stored in a memory (not shown).

電圧制御部1640は、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   The voltage control unit 1640 controls the voltage applied to the photoelectric conversion member 111.

ここでは、電圧制御部1640は、読み出し回路130による読み出しの開始時点から終了時点までの少なくとも一部の期間(以下、「追加露光期間」と呼ぶ。)に、光電変換部材111に第1所定範囲の電圧が印加されるように、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   Here, the voltage control unit 1640 sets the first predetermined range in the photoelectric conversion member 111 in at least a part of a period from the start time point to the end time point of the read out by the read out circuit 130 (hereinafter referred to as “additional exposure period”). The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is controlled so that the voltage of

これにより、追加露光期間において未だ読み出しが完了していない行の画素回路21では、読み出しが完了する迄に、追加露光期間において光電変換部材111で生成される、内部光電効果による電荷が、さらに蓄積されることとなる。   As a result, in the pixel circuits 21 of the row in which the readout is not yet completed in the additional exposure period, the charges due to the internal photoelectric effect generated by the photoelectric conversion member 111 in the additional exposure period are further accumulated It will be done.

ここでは、電圧制御部1640は、取得部1650によって取得されたライブビュー画像に基づいて、そのライブビュー画像における輝度の分布(第1分布)よりも、読み出し回路130によって読み出される電荷量の、画素回路アレイ120のアレイ形状における分布の方が、より平坦な分布となるように、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   Here, based on the live view image acquired by the acquisition unit 1650, the voltage control unit 1640 detects pixels of the charge amount read out by the readout circuit 130 rather than the distribution (first distribution) of luminance in the live view image. The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is controlled so that the distribution in the array shape of the circuit array 120 has a flatter distribution.

より具体的には、電圧制御部1640は、(1)取得部1650によって取得されたライブビュー画像のうち、最後に取得されたライブビュー画像(以下、「参照ライブビュー画像」と呼ぶ。)における各行毎の画素値の和を算出し、(2)各行毎の画素値の和のばらつきが低減されるように、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。電圧制御部1640は、一例として、メモリ(図示されず。)に記憶されるプログラムをプロセッサ(図示されず。)が実行することによって実現される。   More specifically, of the live view images acquired by (1) acquisition unit 1650, voltage control unit 1640 is the last acquired live view image (hereinafter referred to as "reference live view image"). The sum of the pixel values for each row is calculated, and (2) the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is controlled so that the variation in the sum of the pixel values for each row is reduced. Voltage control unit 1640 is implemented, for example, by a processor (not shown) executing a program stored in a memory (not shown).

以下、電圧制御部1640の行う動作について、具体例を用いて、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, the operation performed by the voltage control unit 1640 will be described with reference to the drawings using a specific example.

図17は、参照ライブビュー画像の一具体例である。ここでは、参照ライブビュー画像が、画像上方に太陽が映り、画像下方に木陰が映っている画像であるとして説明する。   FIG. 17 is a specific example of the reference live view image. Here, the reference live view image is described as an image in which the sun appears above the image and the shade of the tree appears below the image.

電圧制御部1640は、ライブビュー画像における各行毎の画素値の和を算出する。この例の場合では、太陽が映っている上方l行の部分の画素値の和が、各行毎の画素値の和の平均よりも有意に大きく(すなわち、輝度大)、木陰が映っている下方m行の部分の画素値の和が、各行毎の画素値の和の平均よりも有意に小さく(すなわち、輝度小)なっている。   The voltage control unit 1640 calculates a sum of pixel values for each row in the live view image. In the case of this example, the sum of the pixel values of the portion of the upper l row where the sun appears is significantly larger than the average of the sum of the pixel values for each row (that is, the luminance is large) The sum of the pixel values of the m row portion is significantly smaller (i.e., smaller in luminance) than the average of the sum of the pixel values in each row.

このため、この例の場合では、撮像素子1310が新たな画像を撮像する場合において、その新たな画像における輝度の分布が、より平坦な分布となるように、例えば、電圧制御部1640は、輝度小となる下位m行の部分に位置する画素回路21に限って、その読み出しまでの期間に追加露光期間が含まれるように、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   Therefore, in the case of this example, when the imaging device 1310 captures a new image, for example, the voltage control unit 1640 is configured to have a flatter distribution of luminance in the new image. The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is controlled so that the additional exposure period is included in the period up to the readout only for the pixel circuits 21 located in the lower m row portions which become smaller.

図18Aは、本一具体例において、撮像素子1310が新たな画像を撮像する場合における、撮像素子1310の状態を示すタイミング図であり、図18Bは、本一具体例において、撮像素子1310が新たな画像を撮像する場合における、光電変換部材111に印加される電圧のタイミング図である。   FIG. 18A is a timing chart showing a state of the imaging device 1310 when the imaging device 1310 captures a new image in this one specific example, and FIG. 18B is a timing chart showing the imaging device 1310 is new in this one specific example. 15 is a timing chart of voltages applied to the photoelectric conversion member 111 in the case of capturing an odd image.

図18A、図18Bに示されるように、電圧制御部1640は、下位m−1行目の読み出しが終了した時点から、最下位の行の読み出しが終了するまでの期間、光電変換部材111に第1所定範囲の第3電圧が印加されるように、光電変換部材111に印加される電圧を制御する。   As shown in FIG. 18A and FIG. 18B, the voltage control unit 1640 controls the photoelectric conversion member 111 in a period from when the reading of the lower m-1th row is finished to when the reading of the lowermost row is finished. The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is controlled so that the third voltage in one predetermined range is applied.

再び図16に戻って、撮像装置5の説明を続ける。   Returning to FIG. 16 again, the description of the imaging device 5 will be continued.

電圧制御部1640は、光電変換部材111に印加される電圧の制御を、撮像素子1310に対して、光電変換部材111に印加されるべき電圧の値を示す印加電圧値信号を出力することで行う。   The voltage control unit 1640 controls the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 by outputting an applied voltage value signal indicating the value of the voltage to be applied to the photoelectric conversion member 111 to the imaging element 1310. .

図19Aは、制御部1620によって出力される撮像開始信号と撮像終了信号とのタイミング図であり、図19Bは、電圧制御部1640によって出力される印加電圧値信号のタイミング図である。   FIG. 19A is a timing diagram of an imaging start signal and an imaging end signal output by the control unit 1620, and FIG. 19B is a timing diagram of an applied voltage value signal output by the voltage control unit 1640.

図19Aに示されるように、制御部1620は、撮像素子1310に対して、撮像開始信号と撮像終了信号とを、撮像開始信号の出力よりも撮像終了信号の出力の方が露光期間T1だけ遅延するように出力する。   As shown in FIG. 19A, the control unit 1620 delays the imaging start signal and the imaging end signal for the imaging element 1310, and the output of the imaging end signal is delayed by the exposure period T1 rather than the output of the imaging start signal. Output as you do.

一方で、電圧制御部1640は、参照ライブビュー画像に基づいて、その参照ライブビュー画像における輝度の分布よりも、読み出し回路130によって読み出される電荷量の、画素回路アレイ120のアレイ形状における分布の方が、より平坦な分布となるように、追加露光期間T2の開始時刻及び終了時刻と、その追加露光期間T2において、光電変換部材111に印加されるべき、第1所定範囲の第3電圧とを算出する。   On the other hand, based on the reference live view image, voltage control unit 1640 determines the distribution of the charge amount read by readout circuit 130 in the array shape of pixel circuit array 120 rather than the luminance distribution in the reference live view image. Of the additional exposure period T2 and the third voltage of the first predetermined range to be applied to the photoelectric conversion member 111 in the additional exposure period T2 so as to obtain a more even distribution. calculate.

そして、電圧制御部1640は、図19Bに示されるように、算出した追加露光期間T2の開始時刻から、算出した追加露光期間T2の終了時刻まで、算出した第3電圧を示す印加電圧値信号を出力する。   Then, as shown in FIG. 19B, the voltage control unit 1640 outputs an applied voltage value signal indicating the calculated third voltage from the calculated start time of the additional exposure period T2 to the calculated end time of the additional exposure period T2. Output.

図19Cは、撮像素子1310の状態を示すタイミング図であり、図19Dは、光電変換部材111に印加される電圧のタイミング図である。   FIG. 19C is a timing chart showing the state of the imaging device 1310, and FIG. 19D is a timing chart of the voltage applied to the photoelectric conversion member 111.

図19C、図19Dに示されるように、撮像素子1310は、制御部1620から出力された撮像開始信号を受け取ると、その受け取ったタイミングで画素回路アレイ120に含まれる画素回路21に蓄積されている電荷量をリセット(初期化)する。また、撮像素子1310は、撮像開始信号を受け取ってから、撮像終了信号を受け取るまでの期間、光電変換部材111に第1電圧を印加することで、光電変換素子110を露光状態とする。そして、撮像素子1310は、撮像終了信号を受け取ると、第1行から第N行まで行単位で順にΔtずつ遅れるタイミングで、画素回路アレイ120に含まれる画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを行う。一方で、撮像素子1310は、印加電圧値信号を受け取ると、その印加電圧値信号を受け取っている期間、光電変換部材111に、その印加電圧氏信号が示す第3電圧を印加することで、光電変換部材111を露光状態とする。   As illustrated in FIGS. 19C and 19D, when the imaging device 1310 receives the imaging start signal output from the control unit 1620, the imaging device 1310 is stored in the pixel circuit 21 included in the pixel circuit array 120 at the received timing. Reset (initialize) the amount of charge. In addition, the imaging element 1310 applies the first voltage to the photoelectric conversion member 111 during the period from the reception of the imaging start signal to the reception of the imaging end signal, thereby bringing the photoelectric conversion element 110 into the exposure state. Then, when the imaging element 1310 receives an imaging end signal, the imaging element 1310 delays the amount of charge stored in the pixel circuit 21 included in the pixel circuit array 120 at a timing delayed by Δt in order from the first row to the Nth row. Read it out. On the other hand, when receiving the applied voltage value signal, the imaging device 1310 applies a third voltage indicated by the applied voltage signal to the photoelectric conversion member 111 during a period in which the applied voltage value signal is received. The conversion member 111 is in the exposure state.

このように、撮像装置5は、画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを、画素回路アレイ120における行単位で順に行う一方で、その読み出しの期間中に、出力画像における輝度の分布が、より平坦な分布となるように、積極的に光電変換部材111を露光状態とする。   As described above, while the imaging device 5 sequentially reads out the charge amount stored in the pixel circuit 21 in row units in the pixel circuit array 120, the distribution of the luminance in the output image is obtained during the readout period. The photoelectric conversion member 111 is positively brought into the exposure state so as to have a more even distribution.

これにより、この撮像装置5は、出力画像における輝度の差が低減されるように、行単位でその輝度の差を調整することができる。   Thus, the imaging device 5 can adjust the difference in luminance in units of rows so that the difference in luminance in the output image is reduced.

なお、図19Dにおいて、あたかも第3電圧が第1電圧よりも低いように記載されているが、第3電圧は、第1所定範囲の電圧であれば、必ずしも第1電圧よりも低い電圧である場合に限られない。例えば、第3電圧は、第1電圧よりも高くても良いし、同じでも良い。さらには、例えば、第3電圧は、第1所定範囲において、動的に変動するとしてもよい。   In FIG. 19D, although it is described that the third voltage is lower than the first voltage, the third voltage is necessarily a voltage lower than the first voltage if it is a voltage within the first predetermined range. The case is not limited. For example, the third voltage may be higher than or the same as the first voltage. Furthermore, for example, the third voltage may dynamically change in the first predetermined range.

また、図19Dにおいて、あたかも追加露光期間T2が、読み出し期間の後半に位置するように記載されているが、追加露光期間T2は、読み出し期間内であれば、必ずしも読み出し期間の後半に位置する場合に限られない。例えば、追加露光期間T2は、読み出し期間の前半に位置していても良いし、読み出し期間の全体に位置していても構わない。さらには、例えば、追加露光期間T2は、互いに連続しない複数の期間に分かれていても構わない。   In FIG. 19D, although it is described that the additional exposure period T2 is located in the latter half of the readout period, the additional exposure period T2 is necessarily located in the latter half of the readout period within the readout period. It is not limited to. For example, the additional exposure period T2 may be located in the first half of the readout period, or may be located in the entire readout period. Furthermore, for example, the additional exposure period T2 may be divided into a plurality of non-consecutive periods.

[5−2.効果等]
上述したように、本開示に係る撮像装置5は、出力画像における輝度の差が低減されるように、行単位でその輝度の差を調整することができる。
5-2. Effect etc]
As described above, the imaging device 5 according to the present disclosure can adjust the difference in luminance on a row basis so that the difference in luminance in the output image is reduced.

従って、本開示に係る撮像装置5によると、出力画像における輝度の差が低減されるように、行単位でその輝度の差を調整することができない従来の撮像装置よりも、撮像する画像における画質を向上させることが可能となる。   Therefore, according to the imaging device 5 according to the present disclosure, the image quality of an image to be captured is higher than that of a conventional imaging device in which the difference in luminance can not be adjusted in units of rows so as to reduce the difference in luminance It is possible to improve the

なお、本実施の形態5において、撮像素子1310は、画素回路21に蓄積されている電荷量の読み出しを、行単位で行うとして説明した。しかしながら、電荷量の読み出しは、1以上の画素回路21からなる画素回路ブロック単位で行われれば、必ずしも行単位で行われる例に限定されない。   In the fifth embodiment, it has been described that the imaging device 1310 reads out the charge amount stored in the pixel circuit 21 in units of rows. However, readout of the charge amount is not necessarily limited to the example performed in units of rows as long as the readout is performed in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits 21.

(補足)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1〜実施の形態5について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。
(Supplement)
As described above, Embodiments 1 to 5 have been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to these, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately made.

(1)実施の形態1において、撮像装置1は、光電変換部材111が、第1所定範囲の電圧が印加された状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成し、第2所定範囲の電圧が印加された状態において受光しても内部光電効果による電荷を生成しない機能を有する有機薄膜であるとして説明した。   (1) In the first embodiment, the imaging device 1 generates a charge due to the internal photoelectric effect by the photoelectric conversion member 111 receiving light in the state where the voltage of the first predetermined range is applied, and It has been described that the organic thin film has a function of not generating a charge due to the internal photoelectric effect even when light is received in a state where a voltage is applied.

しかしながら、光電変換部材111は、内部光電効果による電荷の生成の有無を、印加電圧によって制御することができる部材であれば、必ずしも上記有機薄膜に限定される必要はない。一例として、撮像装置1は、光電変換部材111が、PN接合面を有するダイオードである例等が考えられる。   However, the photoelectric conversion member 111 is not necessarily limited to the organic thin film as long as the member can control the presence or absence of charge generation due to the internal photoelectric effect by the applied voltage. As an example, in the imaging device 1, an example in which the photoelectric conversion member 111 is a diode having a PN junction surface can be considered.

(2)実施の形態1において、所定の露光期間T1は、予め定められた所定の期間であるとして説明した。   (2) In the first embodiment, the predetermined exposure period T1 has been described as being a predetermined predetermined period.

これに対して、露光期間T1は、予め定められた所定の期間ではなく、例えば、撮像装置1を利用するユーザによって設定可能であるとしても構わない。   On the other hand, the exposure period T1 may not be a predetermined predetermined period, and may be set by, for example, a user who uses the imaging device 1.

また、実施の形態4において、所定割合Aは、予め定められた所定の割合であるとして説明した。   Further, in the fourth embodiment, the predetermined ratio A is described as being a predetermined predetermined ratio.

これに対して、割合Aは、予め定められた所定の割合ではなく、例えば、撮像装置4を利用するユーザによって設定可能であるとしても構わない。   On the other hand, the ratio A may not be a predetermined ratio set in advance, and may be set by, for example, a user who uses the imaging device 4.

(3)実施の形態4において、所定割合Aは、Aが1未満の数であるとして説明した。しかしながら、必ずしも、Aが1未満の数である場合に限られる必要はなく、Aが1より大きな数である場合の例も考えらえる。   (3) In the fourth embodiment, the predetermined ratio A is described as A is a number less than one. However, the present invention is not necessarily limited to the case where A is a number less than one, and an example may be considered where A is a number larger than one.

この場合には、光電変換部材111に集光される外部の光の光量が、露光時間T1かけて、A倍までリニアに増加するように、絞り214の絞り量を増加させて、光電変換部材111における光電変換効率が、露光期間T1かけて、1/A倍までリニアに減少するように、光電変換部材111に印加する電圧を第1所定範囲内において減少させることとなる。   In this case, the aperture amount of the aperture 214 is increased so that the light amount of the external light collected on the photoelectric conversion member 111 linearly increases to A times over the exposure time T1, and the photoelectric conversion member The voltage applied to the photoelectric conversion member 111 is decreased within the first predetermined range so that the photoelectric conversion efficiency at 111 linearly decreases to 1 / A times over the exposure period T1.

(4)本開示には、実施の形態1〜実施の形態5における撮像装置1〜撮像装置5が内蔵された電子機器も含まれるのは言うまでもない。   (4) It goes without saying that the present disclosure also includes electronic devices in which the imaging devices 1 to 5 in Embodiments 1 to 5 are incorporated.

このような電子機器は、例えば、図20Aに示されるデジタルスチルカメラや、図20Bに示されるビデオカメラとして実現される。   Such an electronic device is realized, for example, as a digital still camera shown in FIG. 20A or a video camera shown in FIG. 20B.

(5)実施の形態において、図1に示されるように、撮像装置1は、光学系210とは別体となる構成であるとして説明した。しかしながら、撮像装置1は、必ずしも光学系210と別体となる構成に限定されない。例えば、撮像装置1は、光学系210とレンズ駆動部220とを含む、レンズ付きカメラであっても構わない。   (5) In the embodiment, as shown in FIG. 1, the imaging device 1 has been described as being configured separately from the optical system 210. However, the imaging device 1 is not necessarily limited to the configuration separate from the optical system 210. For example, the imaging device 1 may be a camera with a lens including the optical system 210 and the lens driving unit 220.

(6)撮像装置1〜撮像装置5における各構成要素(機能ブロック)は、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等の半導体装置により個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように1チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。   (6) Each component (functional block) in the imaging device 1 to the imaging device 5 may be individually made into one chip by a semiconductor device such as an integrated circuit (IC) or a large scale integration (LSI), or a part thereof It may be made into one chip so as to include all or all. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. After the LSI is manufactured, a programmable field programmable gate array (FPGA) may be used, or a reconfigurable processor that can reconfigure connection and setting of circuit cells in the LSI may be used. Furthermore, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is possible to carry out function block integration using this technology. Application of biotechnology etc. may be possible.

また、上記各種処理の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、撮像装置1に含まれるプロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現されるものである。また、そのプログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを、他のプロセッサを有する装置にインストールして、そのプログラムをそのプロセッサに実行させることで、その装置に、上記各処理を行わせることが可能となる。   In addition, all or part of the various processes may be realized by hardware such as an electronic circuit or may be realized using software. The processing by software is realized by the processor included in the imaging device 1 executing a program stored in the memory. Also, the program may be recorded on a recording medium and distributed or distributed. For example, by installing the distributed program in a device having another processor and causing the processor to execute the program, it is possible to cause the device to perform each of the above processes.

また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示の範囲に含まれる。   In addition, a form realized by arbitrarily combining the components and the functions described in the above-described embodiments is also included in the scope of the present disclosure.

(7)本開示の一態様に係る撮像装置1は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材111と、光電変換部材111によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路21と、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路130と、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路140とを含む撮像素子10と、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減部40とを備える。   (7) The imaging device 1 according to an aspect of the present disclosure includes the photoelectric conversion member 111 that generates charges by the internal photoelectric effect by receiving light in the exposure state in which the voltage in the first predetermined range is applied. And a readout circuit 130 for reading out the amount of charge accumulated in each of the plurality of pixel circuits 21, and the amount of charge read out by the readout circuit 130. The output image by the charge generated by the imaging device 10 including the output circuit 140 for outputting an output image composed of pixel values based on each and the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state to which the voltage of the second predetermined range is applied. And a reducing unit 40 for reducing the influence on the vehicle.

この撮像装置1は、遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、出力画像への影響を低減する。このため、この撮像装置1によると、撮像する画像における画質を、従来の撮像装置によって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   The imaging device 1 reduces the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state. For this reason, according to this imaging device 1, the image quality in the image to image | photograph can be improved with respect to the image quality in the image imaged by the conventional imaging device.

また、例えば、読み出し回路130は、前記読み出しを、光電変換部材111が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路21からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、低減部40は、前記低減を、各画素回路ブロックを対象として、前記第1画素回路ブロックの画素回路21との、読み出し回路130による前記読み出しが実行される時刻の時間差に応じて、当該対象とする画素回路ブロックに対応する、前記出力画像の画素値を補正することで行うとしてもよい。   Also, for example, the readout circuit 130 performs the readout from the first to Nth pixel circuit blocks in a pixel circuit block unit including one or more pixel circuits 21 in a period in which the photoelectric conversion member 111 is in the light blocking state. Is performed sequentially to the pixel circuit block of 2 or more, and the reduction unit 40 performs the reduction on the readout circuit 130 of the pixel circuit 21 of the first pixel circuit block for each pixel circuit block. According to the time difference of the time when the readout by the above is executed, the pixel value of the output image corresponding to the target pixel circuit block may be corrected.

これにより、この撮像装置1は、各画素回路ブロックの、読み出しが実行される時刻の時間差に起因する画質の劣化を低減し得る。   Thereby, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality due to the time difference of the time when the readout is performed in each pixel circuit block.

また、例えば、低減部40は、前記補正を、各画素回路ブロックを対象として、当該対象とする画素回路ブロックに対応する、前記出力画像の画素値に対して、前記時間差がより大きい程より小さくなる1以下の補正係数を乗算することで行うとしてもよい。   Also, for example, the reduction unit 40 reduces the correction with respect to each pixel circuit block, with respect to the pixel value of the output image corresponding to the target pixel circuit block, as the time difference becomes larger as the time difference becomes larger. The correction coefficient may be multiplied by one or less.

これにより、この撮像装置1は、各画素回路ブロックの、読み出しが実行される時刻の時間差に起因する画質の劣化の低減を、比較的平易な演算により実現することが可能となる。   As a result, the imaging device 1 can realize the reduction of the deterioration of the image quality due to the time difference of the time when the readout is performed in each pixel circuit block by a relatively easy operation.

また、例えば、読み出し回路130は、前記読み出しを、光電変換部材111が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路21からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、さらに、光電変換部材111が前記遮光状態である期間において、前記画素回路ブロック単位で、前記第N画素回路ブロックから前記第1画素回路ブロックへと順に、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す逆方向読み出し回路130Bと、逆方向読み出し回路130Bによって読み出された電荷量それぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像を出力する逆方向出力回路140Bとを備え、低減部40は、前記低減を、前記出力画像に前記逆方向出力画像を合成することで行うとしてもよい。   Also, for example, the readout circuit 130 performs the readout from the first to Nth pixel circuit blocks in a pixel circuit block unit including one or more pixel circuits 21 in a period in which the photoelectric conversion member 111 is in the light blocking state. Is performed in order to an integer of 2 or more) pixel circuit block, and further, during the period in which the photoelectric conversion member 111 is in the light shielding state, the Nth pixel circuit block to the first pixel in the pixel circuit block unit. A reverse direction readout circuit 130B for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits 21 in order to the circuit block, and a reverse direction consisting of pixel values based on the charge amount read out by the reverse direction readout circuit 130B. And a reverse direction output circuit 140B for outputting an output image, wherein the reduction unit 40 performs the reduction on the output image. It may perform by combining direction output image.

これにより、この撮像装置1は、各画素回路ブロックの、読み出しが実行される時刻の時間差に起因する画質の劣化を低減し得る。   Thereby, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality due to the time difference of the time when the readout is performed in each pixel circuit block.

また、例えば、低減部40は、前記合成を、前記出力画像の各画素値に、当該画素値に対応する位置の、前記逆方向出力画像の画素値を加算する処理を含む処理を実行することで行うとしてもよい。   Also, for example, the reduction unit 40 performs a process including the process of adding the pixel value of the reverse output image at a position corresponding to the pixel value to each pixel value of the output image. It may be done by

これにより、この撮像装置1は、各画素回路ブロックの、読み出しが実行される時刻の時間差に起因する画質の劣化の低減を、比較的平易な演算により実現することが可能となる。   As a result, the imaging device 1 can realize the reduction of the deterioration of the image quality due to the time difference of the time when the readout is performed in each pixel circuit block by a relatively easy operation.

また、例えば、さらに、光電変換部材111に外部の光を集光するレンズと、前記レンズによって集光される光の量を調整する絞り214とを備え、低減部40は、前記低減を、光電変換部材111が前記遮光状態である期間のうちの少なくとも一部の期間、絞り214を絞ることで行うとしてもよい。   In addition, for example, the photoelectric conversion member 111 further includes a lens that condenses external light, and an aperture 214 that adjusts the amount of light condensed by the lens, and the reduction unit 40 It may be performed by narrowing the aperture 214 for at least a part of the period in which the conversion member 111 is in the light shielding state.

これにより、この撮像装置1は、遮光状態の光電変換部材111に集光される光に起因する画質の劣化を低減し得る。   Thus, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality caused by the light collected on the photoelectric conversion member 111 in the light shielding state.

また、例えば、前記一部の期間には、光電変換部材111の状態が前記露光状態から前記遮光状態へと変更された時点から、当該時点以降において、最初に、読み出し回路130による前記読み出しが完了する時点までの期間が含まれるとしてもよい。   In addition, for example, in the partial period, when the state of the photoelectric conversion member 111 is changed from the exposure state to the light shielding state, the readout by the readout circuit 130 is first completed after that point of time A period up to the point of time may be included.

これにより、この撮像装置1は、上記期間において、遮光状態の光電変換部材111に集光される光に起因する画質の劣化を低減し得る。   Thereby, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality caused by the light condensed on the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state in the above period.

本開示の一態様に係る撮像装置1は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材111であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材111と、光電変換部材111によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路21と、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路130と、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路140とを含む撮像素子10と、光電変換部材111に印加される電圧を制御する電圧制御部1340とを備える。   The imaging device 1 according to an aspect of the present disclosure is the photoelectric conversion member 111 that generates a charge due to the internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied. 1 According to the voltage of a predetermined range, the higher the voltage, the higher the photoelectric conversion efficiency is. The photoelectric conversion member 111 that generates the charge and the charge generated by the photoelectric conversion member 111 are accumulated in pixel units And an output image composed of pixel values based on the charge amounts read out by the read out circuit 130, and the read out circuit 130 reading out the charge amounts stored in each of the plurality of pixel circuits 21 and the plurality of pixel circuits 21. The imaging device 10 includes an output circuit 140 for outputting, and a voltage control unit 1340 for controlling a voltage applied to the photoelectric conversion member 111.

この撮像装置1は、光電変換部材111における光電変換効率を制御することが可能である。このため、この撮像装置1によると、撮像する画像における画質を、従来の撮像装置によって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   The imaging device 1 can control the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111. For this reason, according to this imaging device 1, the image quality in the image to image | photograph can be improved with respect to the image quality in the image imaged by the conventional imaging device.

また、例えば、さらに、光電変換部材111に外部の光を集光するレンズと、前記レンズによって集光される光の量を調整する絞り214とを備え、電圧制御部1340は、前記制御を、光電変換部材111が前記露光状態である場合において、絞り214の絞り量が変化するときには、当該変化に応じて、光電変換部材111に印加される電圧が変化するように行うとしてもよい。   For example, the photoelectric conversion member 111 further includes a lens for condensing external light, and a diaphragm 214 for adjusting the amount of light condensed by the lens, and the voltage control unit 1340 performs the control as When the photoelectric conversion member 111 is in the exposure state, when the stop amount of the diaphragm 214 changes, the voltage applied to the photoelectric conversion member 111 may be changed according to the change.

これにより、この撮像装置1は、撮像中に絞り量が変化することに起因する画質の劣化を低減することができるようになる。   As a result, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality caused by the change in the aperture amount during imaging.

また、例えば、電圧制御部1340は、前記制御を、光電変換部材111が前記露光状態である場合において、絞り214の絞り量が増加するように変化するときには、当該変化に応じて、光電変換部材111に印加する電圧が増加されるように行うとしてもよい。   Also, for example, when the voltage control unit 1340 changes so that the amount of stop of the aperture 214 increases in the case where the photoelectric conversion member 111 is in the exposure state, the voltage control unit 1340 responds to the change. It may be performed such that the voltage applied to 111 is increased.

これにより、この撮像装置1は、撮像中に絞り量が増加することに起因する画質の劣化を低減することができるようになる。   As a result, the imaging device 1 can reduce the deterioration of the image quality caused by the increase in the amount of aperture during imaging.

また、例えば、読み出し回路130は、前記読み出しを、1以上の画素回路21からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行い、電圧制御部1340は、前記制御を、読み出し回路130による前記読み出しの開始時点から終了時点までの少なくとも一部の期間に、光電変換部材111に前記第1所定範囲の電圧が印加されるように行うとしてもよい。   Also, for example, the readout circuit 130 performs the readout in order from the first pixel circuit block to the Nth (N is an integer of 2 or more) pixel circuit block in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits 21. The voltage control unit 1340 performs the control so that the voltage of the first predetermined range is applied to the photoelectric conversion member 111 in at least a part of a period from the start time point to the end time point of the read out by the read out circuit 130. You may do it.

これにより、この撮像装置1は、画素回路ブロック単位で、露光期間の調整を実現することが可能となる。   As a result, the imaging device 1 can realize adjustment of the exposure period in units of pixel circuit blocks.

また、例えば、さらに、読み出し回路130が前記読み出しを開始する時点における、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されていると推定される電荷の量を示す推定電荷量の、複数の画素回路21における第1分布に係る情報を取得する取得部1650を備え、電圧制御部1340は、前記制御を、取得部1650によって取得された情報に基づいて、前記第1分布よりも、読み出し回路130によって読み出される電荷量の、複数の画素回路21における分布の方が、より平坦な分布となるように行うとしてもよい。   Also, for example, in the plurality of pixel circuits 21 of the estimated charge amount indicating the amount of charge estimated to be accumulated in each of the plurality of pixel circuits 21 at the time when the readout circuit 130 starts the readout. The voltage control unit 1340 includes the acquisition unit 1650 that acquires information related to the first distribution, and the voltage control unit 1340 is read by the readout circuit 130 based on the information acquired by the acquisition unit 1650 rather than the first distribution. The distribution of the charge amount in the plurality of pixel circuits 21 may be made to be a flatter distribution.

これにより、この撮像装置1は、出力画像における輝度の分布を平坦化することが可能となる。   Thus, the imaging device 1 can flatten the distribution of luminance in the output image.

また、例えば、撮像素子10は、有機薄膜を光電変換部材111とする有機CMOSイメージセンサであるとしてもよい。   Furthermore, for example, the imaging device 10 may be an organic CMOS image sensor in which an organic thin film is used as the photoelectric conversion member 111.

これにより、撮像素子10の高集積化を実現することが可能となる。   Thus, high integration of the imaging device 10 can be realized.

本開示の一態様に係るカメラは、撮像装置1と、撮像素子10に外部の光を集光するレンズとを備える。   A camera according to an aspect of the present disclosure includes the imaging device 1 and a lens that condenses external light on the imaging device 10.

このカメラは、遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、出力画像への影響を低減、又は、光電変換部材111における光電変換効率を制御する。このため、このカメラによると、撮像する画像における画質を、従来のカメラによって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   This camera reduces the influence of the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state on the output image, or controls the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111. Therefore, according to this camera, the image quality of the captured image can be improved relative to the image quality of the image captured by the conventional camera.

また、例えば、撮像素子10は、有機薄膜を前記光電変換部材とする有機CMOSイメージセンサであるとしてもよい。   Furthermore, for example, the imaging device 10 may be an organic CMOS image sensor using an organic thin film as the photoelectric conversion member.

これにより、撮像素子10の高集積化を実現することが可能となる。   Thus, high integration of the imaging device 10 can be realized.

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子10と低減部40とを備える撮像装置1が行う撮像方法であって、撮像素子10は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材111と、光電変換部材111によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路21と、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路130と、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路140とを含み、出力回路140が、出力画像を出力する出力ステップと、低減部40が、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減ステップとを含む。   An imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by the imaging device 1 including the imaging element 10 and the reduction unit 40, and the imaging element 10 is in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied. A photoelectric conversion member 111 that generates electric charge by internal photoelectric effect by receiving light, a plurality of pixel circuits 21 that accumulate the electric charge generated by the photoelectric conversion member 111 in pixel units, and a plurality of pixel circuits 21 are accumulated. Reading circuit 130 for reading out the charge amount, and an output circuit 140 for outputting an output image consisting of pixel values based on the respective charge amounts read out by the reading circuit 130, and the output circuit 140 outputs the output image Output step and the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state to which the reduction unit 40 applies the voltage of the second predetermined range, And a reduction step to reduce the influence of the serial output image.

この撮像方法は、遮光状態の光電変換部材111によって生成される電荷による、出力画像への影響を低減する。このため、この撮像方法によると、撮像する画像における画質を、従来の撮像方法によって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   This imaging method reduces the influence on the output image due to the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in the light blocking state. Therefore, according to this imaging method, the image quality of the image to be imaged can be improved relative to the image quality of the image imaged by the conventional imaging method.

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子10と電圧制御部1340とを備える撮像装置1が行う撮像方法であって、撮像素子10は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材111であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材111と、光電変換部材111によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路21と、複数の画素回路21のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路130と、読み出し回路130によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路140とを含み、電圧制御部1340が、光電変換部材111に印加される電圧を制御する電圧制御ステップと、出力回路140が、前記出力画像を出力する出力ステップとを含む。   The imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by the imaging device 1 including the imaging element 10 and the voltage control unit 1340, and the imaging element 10 has an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied. The photoelectric conversion member 111 generates charges by the internal photoelectric effect by receiving light, and the photoelectric conversion efficiency is higher as the voltage is higher according to the voltage of the first predetermined range to be applied. The photoelectric conversion member 111 for generating the charge, the plurality of pixel circuits 21 for storing the charge generated by the photoelectric conversion member 111 in pixel units, and the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits 21 are read out A voltage control circuit including a read out circuit 130 and an output circuit 140 outputting an output image composed of pixel values based on the respective charge amounts read out by the read out circuit 130; Part 1340, a voltage control step of controlling the voltage applied to the photoelectric conversion member 111, the output circuit 140, and an output step of outputting the output image.

この撮像方法は、光電変換部材111における光電変換効率を制御することが可能である。このため、この撮像方法によると、撮像する画像における画質を、従来の撮像方法によって撮像される画像における画質に対して向上し得る。   This imaging method can control the photoelectric conversion efficiency of the photoelectric conversion member 111. Therefore, according to this imaging method, the image quality of the image to be imaged can be improved relative to the image quality of the image imaged by the conventional imaging method.

本開示は、画像を撮像する撮像装置に広く利用可能である。   The present disclosure is widely applicable to imaging devices that capture images.

1、2、3、4、5 撮像装置
10、610、1310 撮像素子
20、620、1120、1320、1620 制御部
21 画素回路
40、640、1140 低減部
110 光電変換素子
111 光電変換部材
112 上部透明電極
113 下部画素電極
120 画素回路アレイ
130 読み出し回路
130B 逆方向読み出し回路
140 出力回路
140B 逆方向出力回路
150 行走査回路(初期化回路)
160、160B、160C タイミング制御回路
170 電圧印加回路
200、600、1100、1300、1600 カメラ
211 ズームレンズ
212 手振れ補正レンズ
213 フォーカスレンズ
214 絞り
1340、1640 電圧制御部
1650 取得部
1, 2, 3, 4, 5 Imaging Device 10, 610, 1310 Imaging Device 20, 620, 1120, 1320, 1620 Control Unit 21 Pixel Circuit 40, 640, 1140 Reduction Unit 110 Photoelectric Conversion Element 111 Photoelectric Conversion Member 112 Top Transparent Electrode 113 lower pixel electrode 120 pixel circuit array 130 readout circuit 130B reverse direction readout circuit 140 output circuit 140B reverse direction output circuit 150 row scanning circuit (initialization circuit)
160, 160B, 160C Timing control circuit 170 Voltage application circuit 200, 600, 1100, 1300, 1600 Camera 211 Zoom lens 212 Shake correction lens 213 Focus lens 214 Aperture 1340, 1640 Voltage control unit 1650 Acquisition unit

本開示の一態様に係る撮像装置は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減部とを備え、前記読み出し回路は、前記読み出しを、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、さらに、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、前記画素回路ブロック単位で、前記第N画素回路ブロックから前記第1画素回路ブロックへと順に、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す逆方向読み出し回路と、前記逆方向読み出し回路によって読み出された電荷量それぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像を出力する逆方向出力回路とを備え、前記低減部は、前記低減を、前記出力画像に前記逆方向出力画像を合成することで行うAn imaging device according to an aspect of the present disclosure includes a photoelectric conversion member that generates a charge by an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, and a charge generated by the photoelectric conversion member A plurality of pixel circuits for storing pixels in pixel units, a read out circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits, and a pixel value based on each of the charge amounts read out by the read out circuit. An image pickup element including an output circuit for outputting an output image; and a reduction unit for reducing an influence on the output image due to charges generated by the photoelectric conversion member in a light shielding state to which a voltage of a second predetermined range is applied. wherein the read circuit, said read, in the period the photoelectric conversion member is in the shielding state, the pixel circuit Bro consisting of one or more pixel circuits By sequentially performing the first pixel circuit block to the Nth (where N is an integer of 2 or more) pixel circuit blocks in units of pixel circuits, and further, in the period in which the photoelectric conversion member is in the light blocking state, the pixel circuit blocks A reverse direction readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits in order from the Nth pixel circuit block to the first pixel circuit block in units, and readout by the reverse direction readout circuit And a reverse direction output circuit that outputs a reverse direction output image composed of pixel values based on the respective charge amounts, and the reduction unit performs the reduction by combining the reverse direction output image with the output image. .

本開示の一態様に係る撮像装置は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御部とを備え、さらに、前記光電変換部材に外部の光を集光するレンズと、前記レンズによって集光される光の量を調整する絞りとを備え、前記電圧制御部は、前記制御を、前記光電変換部材が前記露光状態である場合において、前記絞りの絞り量が変化するときには、当該変化に応じて、前記光電変換部材に印加される電圧が変化するように行うAn imaging device according to an aspect of the present disclosure is a photoelectric conversion member that generates a charge due to an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, the first predetermined being applied According to the voltage of the range, the higher the voltage, the higher the photoelectric conversion efficiency, and the photoelectric conversion member that generates the electric charge, and the plurality of electric charges generated by the photoelectric conversion member are accumulated in pixel units. A pixel circuit, a readout circuit for reading out the amount of charge stored in each of the plurality of pixel circuits, and an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the amounts of charge read out by the readout circuit an imaging element comprising, a voltage control unit for controlling a voltage applied to the photoelectric conversion member, further, an external lens for condensing light to the photoelectric conversion member, the An aperture for adjusting the amount of light collected by the lens, and the voltage control unit performs the control when the aperture amount of the aperture changes when the photoelectric conversion member is in the exposure state: The voltage applied to the photoelectric conversion member is changed according to the change .

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子と低減部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、前記出力回路が、出力画像を出力する出力ステップと、前記低減部が、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減ステップとを含み、前記読み出し回路は、前記読み出しを、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、前記撮像装置は、さらに、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、前記画素回路ブロック単位で、前記第N画素回路ブロックから前記第1画素回路ブロックへと順に、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す逆方向読み出し回路と、前記逆方向読み出し回路によって読み出された電荷量それぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像を出力する逆方向出力回路とを備え、前記低減ステップでは、前記低減を、前記出力画像に前記逆方向出力画像を合成することで行うAn imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by an imaging device including an imaging element and a reduction unit, wherein the imaging element receives light in an exposure state in which a voltage of a first predetermined range is applied. The photoelectric conversion member that generates charges by the internal photoelectric effect, a plurality of pixel circuits that accumulate the charges generated by the photoelectric conversion members in pixel units, and the charge amounts accumulated in each of the plurality of pixel circuits An output step of outputting an output image, the output circuit outputting an output image, and an output circuit outputting an output image consisting of pixel values based on respective charge amounts read out by the read out circuit; A reduction step for reducing the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member in the light shielding state to which the voltage of the second predetermined range is applied. Look including the door, said read circuit, said read, in the period the photoelectric conversion member is in the shielding state, the pixel circuit block comprising one or more pixel circuits, the N (N from the first pixel circuit block Is performed in order to an integer of 2 or more) pixel circuit blocks, and the imaging device further includes the Nth pixel circuit block in units of pixel circuit blocks in a period in which the photoelectric conversion member is in the light blocking state. A reverse direction readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits in order from the first pixel circuit block to the first pixel circuit block, and a pixel value based on each charge amount read out by the reverse direction readout circuit And a reverse direction output circuit for outputting a reverse direction output image, the reduction step comprising: It carried out by combining the image.

本開示の一態様に係る撮像方法は、撮像素子と電圧制御部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、前記電圧制御部が、前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御ステップと、前記出力回路が、前記出力画像を出力する出力ステップとを含み、前記撮像装置は、さらに、前記光電変換部材に外部の光を集光するレンズと、前記レンズによって集光される光の量を調整する絞りとを備え、前記電圧制御ステップでは、前記電圧制御部は、前記制御を、前記光電変換部材が前記露光状態である場合において、前記絞りの絞り量が変化するときには、当該変化に応じて、前記光電変換部材に印加される電圧が変化するように行うAn imaging method according to an aspect of the present disclosure is an imaging method performed by an imaging device including an imaging element and a voltage control unit, and the imaging element receives light in an exposure state in which a voltage of a first predetermined range is applied. A photoelectric conversion member for generating charges by internal photoelectric effect, wherein the generation of the charges is such that the higher the voltage is, the higher the photoelectric conversion efficiency according to the voltage of the first predetermined range to be applied. , A plurality of pixel circuits for storing the charge generated by the photoelectric conversion member in pixel units, a readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits, and the readout And an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the charge amounts read by the circuit, wherein the voltage control unit is configured to output a voltage applied to the photoelectric conversion member. A voltage control step Gosuru, the output circuit, see contains an output step of outputting the output image, the imaging apparatus may further include an external lens for condensing light to the photoelectric conversion element, by the lens And a diaphragm for adjusting the amount of light to be collected, and in the voltage control step, the voltage control unit performs the control in a case where the diaphragm of the photoelectric conversion member is in the exposure state. When changing, the voltage applied to the photoelectric conversion member is changed according to the change .

Claims (17)

第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、
第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減部とを備える
撮像装置。
A photoelectric conversion member that generates a charge by an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, and a plurality of pixel circuits that accumulate the charge generated by the photoelectric conversion member in pixel units An imaging circuit including: a readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits; and an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the charge amounts read out by the readout circuit. Element,
An imaging apparatus, comprising: a reduction unit configured to reduce the influence on the output image by the charge generated by the photoelectric conversion member in the light shielding state to which a voltage of a second predetermined range is applied.
前記読み出し回路は、前記読み出しを、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、
前記低減部は、前記低減を、各画素回路ブロックを対象として、前記第1画素回路ブロックの画素回路との、前記読み出し回路による前記読み出しが実行される時刻の時間差に応じて、当該対象とする画素回路ブロックに対応する、前記出力画像の画素値を補正することで行う
請求項1に記載の撮像装置。
The readout circuit performs the readout from the first pixel circuit block to the Nth (N is an integer of 2 or more) in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits in a period in which the photoelectric conversion member is in the light shielding state. ) In order to the pixel circuit block,
The reduction unit targets the reduction according to a time difference between the time when the readout circuit executes the readout with the pixel circuit of the first pixel circuit block for each pixel circuit block. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device performs correction by correcting a pixel value of the output image corresponding to a pixel circuit block.
前記低減部は、前記補正を、各画素回路ブロックを対象として、当該対象とする画素回路ブロックに対応する、前記出力画像の画素値に対して、前記時間差がより大きい程より小さくなる1以下の補正係数を乗算することで行う
請求項2に記載の撮像装置。
The reduction unit performs the correction on each pixel circuit block, corresponding to the target pixel circuit block, with respect to the pixel value of the output image, the smaller the time difference becomes, the smaller the value becomes 1 or less. The image pickup apparatus according to claim 2, wherein the correction is performed by multiplying the correction coefficient.
前記読み出し回路は、前記読み出しを、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、1以上の画素回路からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行うことで行い、
さらに、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間において、前記画素回路ブロック単位で、前記第N画素回路ブロックから前記第1画素回路ブロックへと順に、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す逆方向読み出し回路と、
前記逆方向読み出し回路によって読み出された電荷量それぞれに基づく画素値からなる逆方向出力画像を出力する逆方向出力回路とを備え、
前記低減部は、前記低減を、前記出力画像に前記逆方向出力画像を合成することで行う
請求項1に記載の撮像装置。
The readout circuit performs the readout from the first pixel circuit block to the Nth (N is an integer of 2 or more) in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits in a period in which the photoelectric conversion member is in the light shielding state. ) In order to the pixel circuit block,
Furthermore, during the period in which the photoelectric conversion member is in the light shielding state, the Nth pixel circuit block is accumulated in each of the plurality of pixel circuits in order from the Nth pixel circuit block to the first pixel circuit block. Reverse direction readout circuit that reads out the amount of charge
A reverse direction output circuit for outputting a reverse direction output image composed of pixel values based on the respective charge amounts read by the reverse direction read out circuit;
The imaging device according to claim 1, wherein the reduction unit performs the reduction by combining the output image with the output image in the reverse direction.
前記低減部は、前記合成を、前記出力画像の各画素値に、当該画素値に対応する位置の、前記逆方向出力画像の画素値を加算する処理を含む処理を実行することで行う
請求項4に記載の撮像装置。
The reduction unit performs the combining process by performing a process including adding a pixel value of the reverse output image at a position corresponding to the pixel value to each pixel value of the output image. 4. The imaging device according to 4.
さらに、
前記光電変換部材に外部の光を集光するレンズと、
前記レンズによって集光される光の量を調整する絞りとを備え、
前記低減部は、前記低減を、前記光電変換部材が前記遮光状態である期間のうちの少なくとも一部の期間、前記絞りを絞ることで行う
請求項1に記載の撮像装置。
further,
A lens for condensing external light on the photoelectric conversion member;
And a stop for adjusting the amount of light collected by the lens,
The imaging device according to claim 1, wherein the reduction unit performs the reduction by narrowing the aperture during at least a part of a period in which the photoelectric conversion member is in the light shielding state.
前記一部の期間には、前記光電変換部材の状態が前記露光状態から前記遮光状態へと変更された時点から、当該時点以降において、最初に、前記読み出し回路による前記読み出しが完了する時点までの期間が含まれる
請求項6に記載の撮像装置。
In a part of the period, from the time when the state of the photoelectric conversion member is changed from the exposure state to the light blocking state, the time from the time point to the time when the readout by the readout circuit is completed The imaging device according to claim 6, wherein a period is included.
第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含む撮像素子と、
前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御部とを備える
撮像装置。
A photoelectric conversion member that generates a charge due to internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, wherein the voltage is higher according to the voltage in the first predetermined range to be applied The photoelectric conversion member that generates the charge so as to increase the photoelectric conversion efficiency, the plurality of pixel circuits that accumulate the charge generated by the photoelectric conversion member in pixel units, and the plurality of pixel circuits An imaging device including a readout circuit for reading out the amount of charge stored in the image sensor, and an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on the respective amounts of charge read out by the readout circuit;
And a voltage control unit configured to control a voltage applied to the photoelectric conversion member.
さらに、
前記光電変換部材に外部の光を集光するレンズと、
前記レンズによって集光される光の量を調整する絞りとを備え、
前記電圧制御部は、前記制御を、前記光電変換部材が前記露光状態である場合において、前記絞りの絞り量が変化するときには、当該変化に応じて、前記光電変換部材に印加される電圧が変化するように行う
請求項8に記載の撮像装置。
further,
A lens for condensing external light on the photoelectric conversion member;
And a stop for adjusting the amount of light collected by the lens,
In the case where the photoelectric conversion member is in the exposure state, the voltage control unit changes the voltage applied to the photoelectric conversion member according to the change when the stop amount of the diaphragm changes when the photoelectric conversion member is in the exposure state. The imaging device according to claim 8.
前記電圧制御部は、前記制御を、前記光電変換部材が前記露光状態である場合において、前記絞りの絞り量が増加するように変化するときには、当該変化に応じて、前記光電変換部材に印加する電圧が増加されるように行う
請求項9に記載の撮像装置。
The voltage control unit applies the control to the photoelectric conversion member according to the change when the stop amount of the stop changes so as to increase when the photoelectric conversion member is in the exposure state. The imaging device according to claim 9, wherein the voltage is increased.
前記読み出し回路は、前記読み出しを、1以上の画素回路からなる画素回路ブロック単位で、第1画素回路ブロックから第N(Nは2以上の整数)画素回路ブロックへと順に行い、
前記電圧制御部は、前記制御を、前記読み出し回路による前記読み出しの開始時点から終了時点までの少なくとも一部の期間に、前記光電変換部材に前記第1所定範囲の電圧が印加されるように行う
請求項8に記載の撮像装置。
The readout circuit sequentially performs the readout from the first pixel circuit block to the Nth (N is an integer of 2 or more) pixel circuit block in units of pixel circuit blocks including one or more pixel circuits.
The voltage control unit performs the control so that the voltage of the first predetermined range is applied to the photoelectric conversion member during at least a part of a period from the start time point to the end time point of the readout by the readout circuit. The imaging device according to claim 8.
さらに、
前記読み出し回路が前記読み出しを開始する時点における、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されていると推定される電荷の量を示す推定電荷量の、前記複数の画素回路における第1分布に係る情報を取得する取得部を備え、
前記電圧制御部は、前記制御を、前記取得部によって取得された情報に基づいて、前記第1分布よりも、前記読み出し回路によって読み出される電荷量の、前記複数の画素回路における分布の方が、より平坦な分布となるように行う
請求項11に記載の撮像装置。
further,
Information on a first distribution in the plurality of pixel circuits of an estimated charge amount indicating an amount of charge estimated to be accumulated in each of the plurality of pixel circuits when the read out circuit starts the read out Equipped with an acquisition unit to acquire
The voltage control unit performs the control based on the information acquired by the acquisition unit, and a distribution of the amount of charge read by the readout circuit in the plurality of pixel circuits is larger than the first distribution, The imaging device according to claim 11, wherein the image is distributed so as to have a flatter distribution.
前記撮像素子は、有機薄膜を前記光電変換部材とする有機CMOSイメージセンサである
請求項1〜12のいずれか1項に記載の撮像装置。
The imaging device according to any one of claims 1 to 12, wherein the imaging element is an organic CMOS image sensor using an organic thin film as the photoelectric conversion member.
請求項1〜5、8、11、12のいずれか1項に記載の撮像装置と、
前記撮像素子に外部の光を集光するレンズとを備える
カメラ。
An imaging device according to any one of claims 1 to 5, 8, 11, 12.
A camera comprising: a lens for collecting external light on the imaging element;
前記撮像素子は、有機薄膜を前記光電変換部材とする有機CMOSイメージセンサである
請求項14に記載のカメラ。
The camera according to claim 14, wherein the imaging device is an organic CMOS image sensor using an organic thin film as the photoelectric conversion member.
撮像素子と低減部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、
前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、
前記出力回路が、出力画像を出力する出力ステップと、
前記低減部が、第2所定範囲の電圧が印加された遮光状態の前記光電変換部材によって生成される電荷による、前記出力画像への影響を低減する低減ステップとを含む
撮像方法。
An imaging method performed by an imaging apparatus including an imaging element and a reduction unit, the imaging method comprising:
The image pickup device accumulates the charge generated by the photoelectric conversion member in a pixel unit by the photoelectric conversion member generating the charge by the internal photoelectric effect by receiving light in the exposure state to which the voltage of the first predetermined range is applied. A plurality of pixel circuits, a readout circuit for reading out the charge amount stored in each of the plurality of pixel circuits, and an output for outputting an output image composed of pixel values based on each of the charge amounts read out by the readout circuit Including circuits and
An output step of the output circuit outputting an output image;
An imaging step of reducing the influence on the output image by the electric charge generated by the photoelectric conversion member in the light shielding state to which the voltage of the second predetermined range is applied.
撮像素子と電圧制御部とを備える撮像装置が行う撮像方法であって、
前記撮像素子は、第1所定範囲の電圧が印加された露光状態において受光することで内部光電効果による電荷を生成する光電変換部材であって、印加される前記第1所定範囲の電圧に応じて、電圧がより高い程、より光電変換効率が高くなるように前記電荷の生成を行う光電変換部材と、前記光電変換部材によって生成された電荷を画素単位で蓄積する複数の画素回路と、前記複数の画素回路のそれぞれに蓄積されている電荷量を読み出す読み出し回路と、前記読み出し回路によって読み出された電荷量のそれぞれに基づく画素値からなる出力画像を出力する出力回路とを含み、
前記電圧制御部が、前記光電変換部材に印加される電圧を制御する電圧制御ステップと、
前記出力回路が、前記出力画像を出力する出力ステップとを含む
撮像方法。
An imaging method performed by an imaging apparatus including an imaging element and a voltage control unit, the imaging method comprising:
The imaging device is a photoelectric conversion member that generates a charge by an internal photoelectric effect by receiving light in an exposure state in which a voltage in a first predetermined range is applied, and the imaging device responds to the voltage in the first predetermined range to be applied. A photoelectric conversion member that generates the charge such that the higher the voltage is, the higher the photoelectric conversion efficiency; a plurality of pixel circuits that accumulate the charge generated by the photoelectric conversion member in pixel units; A readout circuit for reading out the amount of charge accumulated in each of the pixel circuits, and an output circuit for outputting an output image composed of pixel values based on each of the amounts of charge read out by the readout circuit,
A voltage control step of controlling the voltage applied to the photoelectric conversion member by the voltage control unit;
And an output step of outputting the output image.
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